27 december 2013

Dieren en vuurwerkangst

Oliebollen, appelbeignets, champagne en vuurwerk. De standaard ingrediënten voor een gezellige Oudejaarsavond! Maar dieren denken daar wellicht heel anders over. Vuurwerk kan bij dieren voor veel spanning zorgen. Sommige huisdieren kan het niet veel schelen (zo ging onze vorige kat gewoon buiten op het tuinbankje zitten en geamuseerd naar de lucht kijken), maar anderen kunnen compleet door het lint gaan!

Plaatje via PetShopBowl.co.uk

Hoe zorg je ervoor dat jouw huisdier niet in de stress schiet? Enkele tips:
  • houdt de gordijnen dicht en zet het geluid van de radio of tv wat harder
  • besteedt niet teveel aandacht aan het angstige gedrag maar doe alsof er niks aan de hand is
  • zet bijvoorbeeld een doos in de kamer waar de hond of kat zich onder kan verschuilen
  • biedt afleiding door middel van speelgoed en lekker eten
  • geef eventueel homeopathische kalmeringsmiddelen (o.a. verkrijgbaar bij dierenwinkels en dierenartsenpraktijken)

Voor vogelhouders is het elk jaar weer spannend of er in de volière slachtoffers zijn gevallen. Vogels kunnen door het geknal en de lichtflitsen in paniek raken en in het donker opvliegen. Zo kunnen ze zich gemakkelijk verwonden aan gaas, muren of andere obstakels. Daarom laten sommige volièrehouders een lichtje branden, zodat de vogels kunnen zien waar ze vliegen en weer veilig op hun slaapstok kunnen terugkeren. Bij ons thuis houden we het binnenhok echter zo donker mogelijk, omdat vogels in het donker over het algemeen rustiger blijven. We blinderen de ramen zodat de lichtflitsen van het vuurwerk niet zichtbaar zijn en zorgen dat het binnenhok goed afgesloten is om ongezonde vuurwerkdampen zoveel mogelijk buiten te houden. Vogels zijn door hun efficiënte ademhalingssysteem namelijk extra kwetsbaar voor luchtverontreiniging.

Maar wilde dieren hebben helaas niets aan deze acties. Die worden elk jaar weer opgeschrikt door onverwachte harde knallen, flitsen en ongezonde vuurwerkdampen! Op de site van de Universiteit van Amsterdam is de reactie van wilde vogels op vuurwerk duidelijk te zien: http://horizon.science.uva.nl/fireworks/
Is die verstoring nou echt nodig?

Ik wens iedereen een gelukkig en vuurwerkloos Oud & Nieuw!

7 december 2013

Stadsvogels staan vroeger op

Spreeuw door Sion Roberts
Is het niet heerlijk om wakker te worden van het geluid van vrolijk kwetterende vogeltjes?

Niet iedereen is het daarmee eens. Vooral in de lente en zomer, als het vroeg licht wordt en veel vogels hun best doen om hun territorium te verdedigen of vrouwtjes te lokken, hoor ik mensen weleens mopperen over te vroeg gewekt worden door vogelzang. Maar nieuw onderzoek laat zien dat vogels ook weleens last kunnen hebben van onze herrie!

In stedelijke gebieden beginnen vogels gemiddeld vroeger met zingen. Redenen daarvoor kunnen, naast lichtvervuiling, ook gezocht worden in geluidsoverlast, met name dat van verkeer. In het onderzoek werd gekeken naar het effect van het afspelen van verkeersgeluid 3 uur voordat de schemering intrad. Van de 6 onderzochte vogelsoorten begonnen er 2 eerder met zingen: spreeuwen en huismussen begonnen gemiddeld 20 minuten eerder dan op dagen waarop het verkeersgeluid niet werd afgespeeld.

Eerder was al bekend dat stadsvogels op een andere frequentie en op een luider volume zingen dan hun rurale soortgenootjes. Voorheen werd gedacht dat vogels in de stad hogere tonen zingen om het lage geluid van auto-motoren beter te kunnen overstemmen. Maar recent onderzoek wijst mogelijk naar een andere verklaring: merels blijken namelijk ook harder te kunnen zingen wanneer ze op een hogere toonhoogte zingen.

Hoewel veel diersoorten zich aardig hebben aangepast aan het leven in de stad, is het goed om stil te staan bij de gevolgen van ons hectische stadsleven voor de natuur. Aanpassingen zoals het gebruik van geluidsdempende materialen en het terugdringen van onnodige nachtverlichting zijn simpele oplossingen die kunnen bijdragen aan een verbetering van de leefomgeving voor mens en dier.

Referenties:
Arroyo-Solís et al. (2013) Experimental evidence for an impact of anthropogenic noise on dawn chorus timing in urban birds, Journal of Avian Biology, Vol. 44 (3):288–296. doi: 10.1111/j.1600-048X.2012.05796.x
Nemeth et al. (2013) Bird song and anthropogenic noise: vocal constraints may explain why birds sing higher-frequency songs in cities, Proceedings of the Royal Society B, Vol. 280 (1754) doi: 10.1098/rspb.2012.2798

27 oktober 2013

Parasitisme of mutualisme?

Het zou niet misstaan in een horrorverhaal: plunderingen en verminkingen door een rivaliserende groep! Maar in Centraal- en Zuid Amerika gebeurt dit echt. Bij mieren dan weliswaar. Jarenlang worden Sericomyrmex amabilis mieren getiranniseerd door parasieten van de soort Megalomyrmex symmetochus. Hun voedselvoorraden worden geplunderd en hun koninginnen verminkt! Dat kan alleen maar nadelig zijn voor Sericomyrmex-mieren, toch?

Recent onderzoek laat echter zien dat er nog een andere kant aan dit verhaal zit: de parasieten beschermen de kolonie tegen nog vervelendere parasieten van de soort Gnamptogenys hartmani.
http://megalomyrmex.com/index.html
In nesten zonder Megalomyrmex-parasieten legt
zo'n 70% van de Sericomyrmex-mieren het loodje wanneer ze aangevallen worden door Gnamptogenys. Maar in nesten met Megalomyrmex-parasieten zijn het de Gnamptogenys die dood gaan, dankzij het gif dat door Megalomyrmex wordt uitgescheiden. Dit gif zorgt er ook nog eens voor dat Gnamptogenys elkaar gaan aanvallen in plaats van de andere mieren. Daarnaast is er ook sprake van een preventieve bescherming doordat Gnamptogenys liever nesten met de geur van Megalomyrmex overslaan.
Megalomyrmex-mieren zijn afhankelijk van hun gastkolonie dus hebben alle reden om hen te beschermen, immers: geen gastkolonie, geen voedsel.
 


De biologie kent 3 verschillende soorten van symbiose (samenleving). Bij parasitisme heeft 1 van de soorten voordeel terwijl het voor de andere soort nadelig is; denk bijvoorbeeld aan maretak die voedingsstoffen onttrekt aan de boom waarop het groeit. Bij mutualisme hebben beide soorten voordeel: poetsvisjes verwijderen parasieten en dode huidcellen van andere vissen, wat voor de poetsvisjes voedsel oplevert en de klanten een schoonmaakbeurt. En bij commensalisme heeft 1 van de soorten voordeel terwijl het voor de andere soort geen voor- of nadeel oplevert, zoals wanneer meeuwen een ploegende boer volgen om zich tegoed te doen aan wormen op het net omgeploegde land.

Het voorbeeld van de mieren laat zien dat iets dat op het eerste gezicht puur parasitisme lijkt, toch voordelen kan hebben!

Referenties:
http://news.sciencemag.org/plants-animals/2013/09/scienceshot-mercenary-ant-both-scourge-and-savior
Adams R.M.M. et al. (2013) Chemically armed mercenary ants protect fungus-farming societies, PNAS, doi: 
10.1073/pnas.1311654110  

25 september 2013

Slaapkoppen


Bijna alle dieren slapen! De een wat langer dan de ander, maar we zien het bij bijna alle levensvormen terug. Zoogdieren, vogels, vissen, reptielen en amfibiën, zelfs sommige insekten! Dieren zijn kwetsbaar wanneer ze slapen, daarom bouwen orang-oetans slaapnesten hoog boven de grond en kruipen muizen weg in holletjes.

Als al die verschillende dieren toch allemaal het risico nemen om tijdelijk "out of order" te zijn, dan moet slapen wel een hele belangrijke functie hebben. Toch weten de deskundigen nog steeds niet helemaal waarom slapen dan zo belangrijk is.

Er wordt gedacht dat er tijdens de slaap belangrijke reparaties plaatsvinden in de hersenen. Als een mens te lang achter elkaar wakker blijft, gaat hij zelfs dood! Recent onderzoek bij muizen laat zien dat er tijdens slaap inderdaad celvernieuwing plaatsvindt en dat cellulaire stressreacties en apoptose (geprogrammeerde celdood) juist minder voorkomen.

Verder schijnt slapen, en dan vooral de REM(Rapid Eye Movement)-slaap, belangrijk te zijn voor leerprocessen en het verwerken van informatie. Zo brengen baby's en jonge dieren in vergelijking met volwassenen veel meer tijd slapend door (waarvan in verhouding ook een groter deel in REM-slaap) en mogelijk komt dat doordat ze zoveel nieuwe ervaringen opdoen. Afgelopen week werd een onderzoek gepubliceerd dat dit ook onderbouwt: peuters die na een geheugenspel een middagdutje deden hadden de volgende dag meer onthouden dan kinderen die 's middags niet hadden geslapen.

Sommige dieren kunnen eerst met 1 hersenhelft en daarna met de andere helft slapen; dit zien we bijvoorbeeld bij dolfijnen en zwaluwen. Slim, want zo kunnen ze actief en alert blijven, al is het maar mentaal op "halve kracht". Toch heeft deze uni-hemispherische slaap -zoals dat met een moeilijk woord heet- ook een nadeel: het is alleen non-REM-slaap (ook wel slow wave-slaap of diepe slaap genoemd), REM-slaap is niet mogelijk. REM-slaap is de periode waarin je droomt en -zoals ik hierboven al schreef- men vermoedt dat vooral deze slaapfase belangrijk is bij consolidatie van geheugen. Dat REM-slaap belangrijk is blijkt ook uit slaapdeprivatie onderzoek: wanneer proefpersonen na een periode waarin ze telkens werden gewekt zodra ze in REM-slaap geraakten, weer normaal mochten slapen kwamen ze sneller in de REM-slaap fase en werd meer tijd aan de REM-slaap besteed. Het lijkt er dus op dat de gemiste REM-slaap ingehaald moest worden.

Een bijzondere vorm van slaap is de winterslaap. Niet alleen beren, maar bijvoorbeeld ook hamsters houden een winterslaap. En wist je dat deze dieren ook belangrijk zijn bij onderzoek naar de ziekte van Alzheimer? Tijdens de winterslaap gebeuren er namelijk allerlei processen in de hersenen. Één van die processen is het ophopen van fosfaatgroepen op het Tau-eiwit; een probleem dat ook bij Alzheimer-patiënten aanwezig is (en mogelijk de symptomen veroorzaakt). Na het ontwaken uit de winterslaap worden deze fosfaten echter weer opgeruimd! Wetenschappers willen dus graag begrijpen hoe die opruimprocessen tot stand komen, welke mechanismen daarbij een rol spelen en hoe ze deze informatie naar een succesvolle behandeling van patiënten zouden kunnen vertalen. Wordt vervolgd?

Foto via http://likecool.com/Cutest_Rats--Pic--Gear.html

Referenties:
Bellesi et al. (2013) Effects of Sleep and Wake on Oligodendrocytes and Their Precursors, The Journal of Neuroscience, Vol.33(36): 14288-14300. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5102-12.2013
Baby Owls Sleep Like Baby Humans: Owlets Spend More Time in REM Sleep Than Adult Owls
Sleep spindles in midday naps enhance learning in preschool children.
Rattenborg N., Amlaner C., Lima S. (2000) Behavioral, neurophysiological and evolutionary perspectives on unihemispheric sleep. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 24: 817–842

Strange but True: Less Sleep Means More Dreams
Winterslapers vertonen Alzheimer-achtige hersenveranderingen

6 september 2013

Moordlustige en kannibalistische kids

Heb jij je broertje of zusje weleens de hersenen in willen slaan?
De meesten van ons zullen zich op zo'n moment hebben kunnen bedwingen, maar als je een drieteenmeeuw-kuikentje bent blijft het niet bij fantaseren: dan doe je er alles aan om broer of zus het nest uit te werken!
Drieteenmeeuw (Foto: Brian Anderson)

Je ramt genadeloos met je snavel op hem of haar in, je kleine broertje of zusje draait de kop weg in een submissieve houding, maar je gaat door! Drieteenmeeuwen broeden op rotswanden, dus na enkele verwoede pogingen tuimelt het kleine ding naar beneden. En dan hoef jij al het voedsel dat je ouders brengen niet meer te delen.

Siblicide is het mooie woord voor broeder-(of zuster-) moord en het komt vaker voor dan je denkt. Niet alleen jonge drieteenmeeuwen, maar bijvoorbeeld ook hyena's, arenden en koereigers maken soms hun broeders of zusters dood of -in het geval van tijgersalamanders- eten elkaar zelfs op. Zandtijgerhaaien zijn er zelfs nog vroeger bij: het oudste embryo eet in de baarmoeder al zijn kleine broertjes en zusjes op!

Op deze manier groeien alleen de sterkste jongen op en hoeven de ouders geen energie te verspillen aan nageslacht dat weinig kans heeft om te overleven. Siblicide komt dan ook voornamelijk voor in tijden van schaarste. Het overgebleven jong heeft geen concurrentie meer en kan zich al het voedsel toe-eigenen. Bij het voorbeeld van de kannibalistische haaien en salamanders heeft het nog een tweede voordeel: het eten van de andere embryo's of larven levert extra voedingsstoffen aan de winnaar. Kannibalistische kinderen zie je bijvoorbeeld ook bij de grote kaardespin terug, hoewel in dit geval niet een broer of zus maar de moeder het onderspit moet delven.

Een andere vorm van siblicide zien we bij de koekoek: een koekoekskuiken werpt andere kuikens en eieren het nest uit (waar ze vervolgens op de grond sterven) met het verschil dat het dan om pleegbroertjes en -zusjes van een andere vogelsoort gaat die zonder pardon het nest uit worden gewerkt. Heel vervelend voor de pleegouders, want die verspillen al hun energie aan een jong van een andere soort zonder hun eigen genen door te kunnen geven. Ze doen er dan ook alles aan om de kans op broedparasitisme te verkleinen, maar daarover in een ander blog meer...

Als de jongste van het gezin ben ik blij dat het er bij mensen vrediger aan toe gaat!


Filmpje van zandtijgerhaai embryo in actie:




22 augustus 2013

Dierenkunst deel 2

In "Dierlijke kunstenaars" heb ik al enkele mooie kunstwerkjes laten zien, maar de volgende voorbeelden zijn ook zeker de moeite waard!

Foto door Kimiaki Ito
Zoals deze onderwater-cirkel gemaakt door een kogelvis:
Met zijn vinnen en lichaam graaft de vis gleuven en maakt hij heuvels in het zand. De cirkel heeft niet alleen als doel om vrouwtjes te lokken, maar doet ook dienst als kraamkamer: door de waterstromen belandt het fijnste zand in het midden van de cirkel en dat is heel geschikt voor het vrouwtje om haar eitjes in te leggen. Het mannetje zorgt vervolgens voor de eitjes totdat ze uitkomen.

Foto door LLudo
En wat vind je van dit zandkasteel?
Het is een termietenheuvel met verschillende kamers en gangen, die soms wel 6 meter hoog kan worden! Extra indrukwekkend als je bedenkt dat de makers zelf maar enkele centimeters groot zijn. Bovendien presteren deze kleine beestjes het om de temperatuur in de heuvel constant te houden, door kanalen te graven en modder aan te brengen als koelelement.

Foto door Densey Clyne
Wel heel bizar is deze "hoedenmaker". Deze rups (van de nachtvlinder Uraba lugens) vervelt zoals zoveel geleedpotigen doen. Het harde exoskelet kan niet meegroeien en daarom werpt het dier deze af. Maar deze rups doet daar wel iets heel bijzonders mee: hij bewaart al zijn vorige koppen als een soort hoed! Hoe ouder de rups, des te hoger is zijn hoed.


Referenties:
Kawase H, Okata Y & Ito K (2013) Role of Huge Geometric Circular Structures in the Reproduction of a Marine Pufferfish, Scientific Reports, Vol. 3: 2106. doi:10.1038/srep02106
Being Here - Termite Air conditioning: http://www.being-here.net/page/4247/en
Bug Girl's Blog - The Mad Hatterpillar: http://membracid.wordpress.com/2013/06/13/the-mad-hatterpillar/

16 augustus 2013

Biologische kijk op pesten

Na de zomervakantie breekt voor veel kinderen een spannende tijd aan. Nieuwe klas, nieuwe vriendjes en vriendinnetjes, misschien zelfs een compleet nieuwe school! De angst om buiten de groep te vallen is bij velen aanwezig. Vooral voor tieners is het belangrijk om het gevoel te hebben ergens bij te horen. Groepsvorming is binnen deze leeftijdsgroep dan ook eerder regel dan uitzondering. Het groepsgevoel wordt nog eens versterkt door zich af te zetten tegen individuen die "anders" zijn. Dat laatste kan -vooral wanneer het tegen 1 persoon gericht is- escaleren tot pesten. Behalve geestelijke en lichamelijke problemen op het moment zelf, zijn er voor het slachtoffer mogelijk ook langdurige gevolgen van pesten. Zo leidt stress bij kinderen en adolescenten onder andere tot een verhoogde kans op het ontwikkelen van psychopathologieën op latere leeftijd.

Televisie programma's als "Gepest", "ProjectP" en "Over de streep" zouden moeten helpen om een einde te maken aan pesten binnen onze scholen/cultuur. Maar is het wel mogelijk om dit gedrag helemaal uit te bannen?

Sadisme zit in onze natuur. Baby's en jonge kinderen houden van leedvermaak. Sla jezelf of iemand anders op het hoofd en ze gieren het uit van plezier. En ook baby's kunnen al discrimineren. Een onderzoek in maart van dit jaar liet zien dat baby's van 9 maanden oud al onderscheid maken tussen individuen die qua voedselvoorkeur op hen lijken ("vriend") en individuen die anders zijn ("vijand"). Een opvallende uitkomst van het onderzoek was dat ze het plezierig vinden als iemand onaardig is tegen zo'n "vijand".
We zien dus op zeer jonge leeftijd al een voorloper van pestgedrag: een voorkeur voor agressie gericht tegen iemand die anders is.

Ook bij dieren komen pestkoppen voor. Denk bijvoorbeeld aan apen die herhaaldelijk aan elkaars staart trekken, of -zoals in onderstaand filmpje- elkaar in het water duwen. Kunnen we dat vergelijken met pesten bij mensen, of zijn dit onschuldige treiterijtjes? Als het treitergedrag systematisch op 1 individu in de groep gericht is, kun je het wat mij betreft pesten noemen.



Soms wordt een dier niet geaccepteerd in een groep. Ik heb zelf ooit een grasparkietje gehad die steeds weer tot bloedens toe werd gepikt door de andere parkieten. Na een herstelperiode in een traliekooi in de volière (zodat de vogels elkaar wel konden zien en horen maar niet konden vechten) probeerde ik haar weer opnieuw te introduceren. Maar steeds weer eindigde dat in een bloedbad. Aan de buitenkant was er niks raars aan dit vogeltje te zien. Waarom werd ze dan niet geaccepteerd? Ik heb haar na meerdere mislukte pogingen maar weggegeven aan een kinderboerderij, waar ze geplaatst werd bij een mannetje die haar wel wist te waarderen. Eind goed al goed.

Voor sociale, in groepen levende dieren (daartoe behoort ook de mens!), kan sociale afwijzing grote gevolgen hebben. Onderzoek naar stress bij ratten liet bijvoorbeeld zien dat sociaal verlies leidt tot een aanzienlijke verhoging van stresshormonen. Langdurig hoge stresshormoonconcentraties in het bloed kunnen (bij mensen) leiden tot hoge bloeddruk, verzwakt immuunsysteem, slapeloosheid, angststoornissen en depressie of in extreme gevallen: zelfmoord.
Behalve fysiologische gevolgen werden bij ratten ook gedragsveranderingen gezien. De invloed van sociaal verlies was bij sommige ratten zelfs maanden na het incident nog merkbaar! Deze ratten lieten bijvoorbeeld minder exploratief (verkennend) gedrag zien en waren angstiger.

Kanttekening hierbij is dat bij de meeste onderzoeken de rat na het conflict alleen werd gehuisvest in plaats van in groepen. Voor groepsdieren is isolatie een belangrijke stressor, waardoor de negatieve effecten van het sociaal verlies waarschijnlijk versterkt werden. De controledieren die geen sociaal verlies hadden geleden werden weliswaar ook alleen gehuisvest, dus het verschil tussen de twee groepen is wel aan de sociale interactie toe te schrijven. Bij andere onderzoeken waarbij de dieren na de interactie wel terug naar een groep keerden werden dezelfde gevolgen van stress gevonden, maar deze duurden veel korter (7 vs. 21 dagen). Waarschijnlijk is dit bij mensen ook heel belangrijk: heb je een familie of vriendengroep waar je op kunt terugvallen of ben je -bij wijze van spreken- alleen op de wereld? 

Onderzoeken lieten ook zien dat de manier waarop het "slachtoffer" tijdens de interactie handelt invloed heeft op de hoeveelheid stress die het ervaart: ratten die terugvechten hebben minder last van het incident dan passieve dieren.
Ook is er onderzoek gedaan naar de invloed van voedsel op stress. Mensen kennen de term "troostvoer"; het eten van vet voedsel werkt stressverlagend. Dat effect werd inderdaad ook bij ratten en muizen gevonden. Niet alleen gingen de sociaal-gestreste dieren meer eten, maar hun metabolisme veranderde ook waardoor ze meer vatbaar waren voor het ontwikkelen van overgewicht. Kinderen die gepest worden omdat ze dik zijn belanden zo in een vicieuze cirkel. Maar stress kan ook andere eetstoornissen triggeren. Zowel bij diermodellen van Anorexia nervosa als bij menselijke Anorexia-patiënten is een relatie gevonden met sociaal verlies en submissief gedrag. Daarnaast is aangetoond dat verminderde calorie-inname een verlagende werking heeft op depressieve gedragingen; ratten die door een calorie-arm dieet 20-25% onder hun normale gewicht zaten lieten na sociaal verlies minder depressief gedrag zien.

De vraag blijft natuurlijk in hoeverre een diermodel zoals de rat in staat is om menselijke problemen als pesten en depressie na te bootsen. Sociaal verlies werd nagebootst door de rat in een kooi te zetten bij een agressieve en dominantere rat. Bij mensen gaat pesten ook vaak gepaard met verbale agressie door meerdere personen en is minder gericht op het verdedigen van een territorium, maar ik denk dat dominantie voor een deel wel ten grondslag ligt aan menselijk pestgedrag. Het begint vaak als een machtsspel: de pester wil zich profileren als meerdere en zijn dominante positie steeds weer bevestigd zien. Overigens is bij onderzoek met varkens ontdekt dat dominante dieren juist meer stress ondervinden dan de subdominanten in de groep; waarschijnlijk is het stressvol om hun positie te behouden. Bij de mens hoor je ook vaak dat pesters zelf juist heel onzeker kunnen zijn en dat het pestgedrag een poging is om zich beter te voelen. Verreweg de meeste onderzoeken richten zich vooral op de slachtoffers (en daar maak ik me in dit blog zelf ook schuldig aan), maar het is ook zeker interessant om meer aandacht te besteden aan de daders.

Resultaten uit dierexperimenteel onderzoek kunnen niet direct naar de mens toe vertaald worden, maar ze bieden wel handvaten om meer gericht onderzoek bij mensen te gaan doen. Naast een vergelijkbare fysiologie zien we ook overeenkomsten in gedrag: sociaal gestreste ratten waren teruggetrokken en voorzichtiger geworden en dat zien we ook bij veel pestslachtoffers terug. Het is dan ook zinvol om psychologische onderzoeken en biologische onderzoeken als aanvulling op elkaar te zien in plaats van de twee disciplines gescheiden te houden.

Pestgedrag zit diep geworteld in onze natuur. Waarschijnlijk is pesten in onze maatschappij niet te voorkomen. Maar het is mijns inziens zeker wel nuttig om stil te staan bij de mogelijke (negatieve) gevolgen en een helpende hand te bieden waar mogelijk. Behalve het pestgedrag proberen te stoppen door de daders aan te pakken moet er ook aandacht zijn voor therapieën om het slachtoffer meer weerbaar te maken en voorkomen dat ze geïsoleerd raken. Verder zouden onderzoekers meer aandacht moeten besteden aan de beweegredenen van daders om zo het probleem van twee kanten te benaderen. Meer samenwerking tussen biologen en psychologen zou tot waardevolle inzichten kunnen leiden.


Referenties:
Buwalda et al. (2005) Long-term effects of social stress on brain and behavior: a focus on hippocampal functioning. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 29: 83–97.
Ruis et al. (1999) Housing familiar male wildtype rats together reduces the long-term adverse behavioural and physiological effects of social defeat, Psychoneuroendocrinology, Vol. 24(3):285-300. doi: 10.1016/S0306-4530(98)00050-X
Meerlo P., Sgoifo A., De Boer S. F. & Koolhaas J. M. (1999) Long-lasting consequences of a social conflict in rats: Behavior during the interaction predicts subsequent changes in daily rhythms of heart rate, temperature, and activity. Behavioral Neuroscience, Vol. 113(6):1283-1290. doi: 10.1037/0735-7044.113.6.1283 
Björkqvist K. (2001) Social defeat as a stressor in humans. Physiology & Behavior, Social Stress: Acute and Long-term Effects on Physiology & Behavior, Vol. 73(3):435–442. doi:
10.1016/S0031-9384(01)00490-5
Bartolomucci et al. (2009) Metabolic Consequences and Vulnerability to Diet-Induced Obesity in Male Mice under Chronic Social Stress. PLoS ONE Vol. 4(1): e4331.  
Troop N., Allan S., Treasure J.L. & Katzman M. (2003) Social comparison and submissive behaviour in eating disorder patients. Psychology and Psychotherapy: Theory, Research and Practice, Vol. 76(3):237-249. doi: 10.1348/147608303322362479
Lutter et al. (2008) Orexin Signaling Mediates the Antidepressant-Like Effect of Calorie Restriction. The Journal of Neuroscience, Vol. 28(12): 3071-3075. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5584-07.2008

10 juli 2013

Wolf terug in Nederland?

Nederland is in de ban van de wolf!
Het is nog even spannend, maar het lijkt er op dat het dier dat vorige week bij Luttelgeest in de Noordoostpolder werd gevonden toch echt een wolf is! Dat zou de eerste wolf in Nederland in 150 jaar tijd zijn, heel bijzonder! Erg jammer als later zou blijken dat het in scène is gezet, net als de gedropte dode vos op Texel enkele jaren geleden...

Foto gemaakt door Richard Burgmeijer
DNA-onderzoek moet binnen enkele weken uitwijzen of het dier een echte wolf is, maar de deskundigen zijn er al vrij zeker van. Ook kan door DNA-onderzoek iets gezegd worden over waar het dier vandaan kwam. Men denkt dat het een jonge wolvin uit een Duitse roedel is die op zoek was naar een partner. Jonge wolven verlaten hun roedel rond 2-jarige leeftijd om een eigen roedel te stichten. Zwervende wolven kunnen dan wel 1000 kilometer afleggen.

Intussen laait de discussie op: "Is er wel plaats voor de wolf in Nederland?".
Over het algemeen hoor ik vooral positieve berichten: een groot roofdier is een mooie aanvulling voor de Nederlandse natuur. Als natuurlijke vijand van onder andere vossen zou de natuur meer in balans komen. Menselijk ingrijpen door jagen op te groot wordende populaties zou minder nodig zijn. En voor natuurbeschermingsorganisaties lijkt het de kers op de taart: hoe mooi zou het zijn als blijkt dat onze natuur voldoende hersteld is om na al die jaren weer een wolvenroedel te kunnen herbergen!

Toch zijn er ook terughoudende geluiden. Er bestaat angst onder sommige mensen; het zogenaamde "Roodkapje-syndroom". Zou een wolf bijvoorbeeld ook kinderen aanvallen? Of huisdieren? De kans daarop is zeer klein. Wolven zijn erg schuw en zullen de mens zoveel mogelijk mijden. Loslopende honden zouden wel als indringer kunnen worden gezien, maar zolang hun baasjes dicht in de buurt blijven zal een wolf niet snel durven aanvallen.
Verder wordt Nederland te klein genoemd voor toppredatoren met territoria van honderden kilometers groot. En te dichtbevolkt met een te drukke infrastructuur. Dat deze wolf(?) aangereden gevonden werd, is wat dat betreft geen goed teken. Dat bewijst maar weer hoe belangrijk de realisatie van de EHS (Ecologische Hoofdstructuur) in Nederland is. De EHS zou een netwerk tussen natuurgebieden moeten vormen waardoor er meer uitwisseling tussen populaties plaats zou kunnen vinden. Hierdoor zal er meer genetische variatie zijn, wat leidt tot sterkere en gezondere populaties.
Is er wel voldoende voedsel voor een roedel wolven? Zouden ze niet voor overlast zorgen bij veeteelt? Er zijn in principe genoeg wilde prooien te vinden in Nederlandse natuurgebieden: zoals reeën, wilde zwijnen, konijnen en ratten. Als er toch problemen komen zijn daar altijd wel oplossingen voor te bedenken. In Saksen bijvoorbeeld zetten ze succesvol honden in om schapen tegen wolven te beschermen. Ook zijn er sensoren ontwikkeld die reageren op stress bij het schaap, maar die zijn nog in de testfase.
Naast actieve jagers zijn wolven ook aaseters. Tegenwoordig laat men al vaker kadavers van bijvoorbeeld herten liggen in de natuur. Hier komen onder andere vossen, gieren en raven op af. Soms wordt er een cameraval bij zo'n karkas gezet. Dat levert mooie beelden van soms zeldzame en schuwe dieren op (zie: www.dooddoetleven.nl). Misschien binnenkort ook foto's van Nederlandse wolven?

Meer weten? Kijk dan ook eens op de site van Wolven in Nederland

16 juni 2013

Broedmachine vs. natuurbroed kuikens

Ik zal er niet omheen draaien: ik ben een fan van natuurbroed. Maar ik snap de charme van broedmachines wel. Tuurlijk is het spannend om de eitjes uit te zien komen en leuk om kuikentjes van zo dichtbij te zien opgroeien. Ik wil ook best geloven dat deze kuikens gemakkelijker tam worden dan wanneer ze in een ruime volière bij de ouders opgroeien. Maar geef toe, hoe mooi is dit?

Hen met kuikens in het binnenhok.
Hen met kuikentje in de zon.
Hen wijst voedsel aan.
Lekker warm onder moeder's vleugels.
...of bij vader!
Meteen op dag 1 al via het trapje naar het binnenhok.
Haan en hen met kuikens (ongeveer 1 week oud).
Hen, kuiken (ongeveer 3 weken oud) en haan.

Deze foto's zijn gemaakt in onze volière. Het zijn Chinese dwergkwarteltjes, een vogelsoort die heel geschikt is om de bodem van een gezelschapsvolière te bevolken. Bij ons hebben ze de keuze tussen een binnen- en buitengedeelte. In de winter en 's nachts zitten ze binnen, in de zomer zijn ze vooral buiten aan het rondscharrelen en als het echt warm is kamperen ze weleens buiten. Ze eten een standaard zaadmengsel, soms aangevuld met trosgierst, groente, fruit, meelwormen, eivoer en universeelvoer. Daarnaast hebben ze altijd beschikking over water, grit en maagkiezel. In de winter eten ze beduidend meer zaad, enerzijds omdat ze dan veel energie steken in het op temperatuur houden van hun lichaam, maar ook omdat ze in de zomer smullen van allerlei insekten, slakjes en wormen die ze zelf buiten vinden.

De volwassen kwartels zijn slechts ±12 cm groot en pas uitgekomen kuikentjes hebben het formaat van een hommel! Superschattig dus en ik kan me ook best voorstellen dat mensen waarbij natuurbroed niet wil lukken hun heil zoeken in de broedmachine. Maar wat kuikens uit de broedmachine missen is het aanleren van natuurlijk gedrag. Zo wil het nog weleens voorkomen dat kuikentjes sterven omdat ze zand eten of omdat ze uit zichzelf niet snappen waar ze moeten drinken. Ze leren van hun ouders niet alleen wat eetbaar is, maar bijvoorbeeld ook wanneer er gevaar dreigt, de betekenis van verschillende geluiden (kwarteltaal) en hoe een kwartel zich sociaal hoort te gedragen. Sommige gedragingen zijn instinct en dan maakt het dus niet uit of de kuikens een voorbeeld hebben, maar er zijn ook dingen die geleerd moeten worden van soortgenoten.

Bij veel nestvlieders komt inprenting voor: jonge dieren leren tijdens een bepaalde periode in het begin van hun prille leventje wie hun ouders zijn en wie ze dus moeten volgen voor voedsel, warmte en bescherming. Lang werd gedacht dat dit proces onomkeerbaar was -als een jong dier ingeprent is op bijvoorbeeld een mens zal het die altijd als zijn ouder blijven zien- maar daar zijn onderzoekers inmiddels toch op teruggekomen. Onderzoek heeft uitgewezen dat het proces flexibeler is dan voorheen gedacht werd en dat een kuiken zijn eerste conclusie nog kan aanpassen als het maar genoeg tijd doorbrengt met de echte ouders.
Naast filial (familie) inprenting is er ook seksuele inprenting: hoe moet mijn toekomstige partner er uit zien? Bij dieren opgevoed door pleegouders van een andere soort wil dat nog wel eens problemen geven. Mannetjes baltsen dan niet voor vrouwtjes van de eigen soort, maar wel voor vrouwtjes die er uit zien als de pleegmoeder.

Waarom hennetjes uit de broedmachine soms zelf moeilijker overgaan tot broeden?
Naast het sociale aspect (gaat het te ver als ik deze dieren "sociaal gestoord" noem?) kan er ook een genetische oorzaak zijn. Door het gebruik van broedmachines krijgen hennetjes die door een genetische oorzaak normaal gesproken geen nageslacht zouden krijgen nu toch nakomelingen met diezelfde "slechte" genen. Uiteraard zijn er ook altijd voorbeelden van broedmachine hennetjes die zelf top-moeders blijken te zijn... maar waarom het risico nemen als er ook genoeg aanbod is van natuurbroedkwartels?

2 juni 2013

Gruttokuikens

Laatst mocht ik een dagje meehelpen bij grutto-onderzoek. Prachtige dag, zonnetje er bij, kon niet beter!

Foto gemaakt door Egbert van der Velde

Meteen bij de eerste nest-controle was het raak: vier schattige pluizebolletjes met -in relatie tot hun lichaam- enorme poten! Die stevige poten hebben ze ook wel nodig, want gruttokuikentjes staan na het uitkomen vrijwel meteen op eigen benen. Na het opdrogen en uitrusten van het zware werk om uit het ei te kruipen, verlaten ze meteen het nest en gaan op zoek naar insekten om te eten. De ouders voeren ze niet, maar zorgen wel voor bescherming. Wanneer er gevaar dreigt slaan de ouders luid alarm en moeten de kuikens zich plat in het gras verstoppen. Als zo'n kuikentje niet goed oplet of niet direct adequaat reageert, wordt dat met harde hand (snavel) gecorrigeerd!

Foto gemaakt door Egbert van der Velde

Ouders bieden naast bescherming ook warmte. Vooral de eerste dagen kunnen de kleintjes zich nog niet goed warm houden. De kuikentjes kruipen dan maar lekker warm weg onder moeder of vader. 
Na ongeveer 4 weken kunnen de gruttokuikens vliegen en gaan ze hun eigen weg. Doordat elk kuiken een unieke ringcode (en als ze wat ouder zijn kleurencombinatie) heeft gekregen, zijn ze individueel herkenbaar en zien we ze misschien nog eens terug. Dankzij ringonderzoek weten we bijvoorbeeld dat grutto's monogaam zijn en meestal terugkeren naar hetzelfde gebied om te broeden.

Meer informatie over grutto's en onderzoek op de site van Kening fan 'e Greide.

20 mei 2013

Travestie bij dieren

Bij veel diersoorten is er fikse concurrentie tussen de mannen om toegang tot een vrouwtje te krijgen en met haar te kunnen paren. Maar wat als je nu niet zo groot, sterk of mooi gekleurd bent als andere mannetjes? Of niet zo hard kan roepen of mooi kan zingen?

Sommige mannetjes hebben daar een oplossing voor gevonden: ze vermommen zich als vrouwtje! Op die manier kunnen ze toch dicht bij vrouwtjes in de buurt komen zonder dat de "betere" mannetjes ze wegjagen. Soms laten deze satellietmannetjes (zo worden deze travestieten in de dierenwereld genoemd) zich zelfs dekken door de mannen -je moet er wat voor over hebben- om niet uit hun rol te vallen. Zodra ze hun kans schoon zien, paren ze snel met een echt vrouwtje en zo hebben ze toch kans op nageslacht.

Een andere strategie van "zwakkere" mannetjes is om zich verdekt op te stellen in de buurt van een macho-man. Als die succesvol een vrouwtje heeft weten te lokken, springt het satellietmannetje er snel tussen! Deze tactiek heeft als extra voordeel dat het satellietmannetje zelf weinig gevaar loopt om predatoren aan te trekken (hij houdt zich immers stil en verborgen) maar toch zijn genen kan doorgeven.

Deze 'sneaky' paringen door satellietmannetjes komen bij veel verschillende diersoorten voor, zoals bij insekten, vissen, inktvissen, kikkers, vogels en zoogdieren. Maar of de vrouwtjes daar wel zo blij mee zijn?

13 mei 2013

Van eicel tot kuiken

Het broedseizoen is weer begonnen! Voor veel vogelhouders is dat een hoogtepunt van onze hobby. Ervaren kwekers kunnen vaak perfect voorspellen wanneer een ei gelegd wordt en wanneer deze zal uitkomen. Maar wat er binnen in de vogel en het ei precies gebeurt, is vaak onbekend. Hoe wordt een bevruchte eicel een ei? En hoe groeit een embryo uit tot kuiken?

Van eicel tot ei
De eierstok bestaat uit een trosje van meerdere follikels. Als de pop in broedconditie komt, gaan deze follikels zich ontwikkelen: ze groeien doordat er dooiermateriaal in opgeslagen wordt. Net als bij zoogdieren scheidt het grootste follikel het hormoon inhibine uit, wat de groei van de andere follikels remt. Hierdoor ontstaat een hiërarchie in ontwikkelingssnelheid. Tijdens deze fase vindt ook al de eerste celdeling (meiose) plaats, die het geslacht van het toekomstige kuiken bepaalt. Wanneer de eicel een Z-chromosoom bevat, zal het kuiken een man/haan zijn, bij een W-chromosoom een pop/hen. Dit is omdat vrouwelijke vogels twee verschillende geslachtschromosomen bezitten (ZW) en de mannen twee dezelfden (ZZ). Vogelsperma bevat dus altijd een Z-chromosoom en het geslacht van de jongen wordt daarom bepaald door het Z- of W-chromosoom van de eicel.

Schematische weergave van de eierstok en eileider van de kip (Gallus domesticus). Bron: Jonchère et al. 2010

Als de eicel gereed is voor ovulatie (bij kippen is dat na ongeveer 10 dagen follikelontwikkeling) wordt deze opgevangen door de eileider. Het eerste deel van de eileider noemen we het infundibulum, hier vindt de bevruchting plaats. Poppen kunnen sperma gedurende lange tijd opslaan in tubulaire klieren gelokaliseerd in het utero-vaginale deel aan het einde van de eileider. Zo kunnen zebravinken bijvoorbeeld sperma gemiddeld 10 dagen bewaren, kippen 15 dagen en kalkoenen wel 60 dagen lang. Vandaar dat een paring met een man die al enige tijd gescheiden van de pop zit, toch nog voor bevruchte eieren kan zorgen. Wel is het zo dat de man die als laatste met de pop gepaard heeft, de meeste kans heeft op nakomelingen.

Terwijl de (al dan niet bevruchte) eicel door de eileider afdaalt, wordt het ei omhuld met eiwit en de eischaal. Als er een gebrek aan kalk is, kan dit leiden tot het leggen van een windei. De tocht door de eileider duurt bij vogels die elke dag een ei leggen ongeveer 24 uur. Als bevruchting succesvol heeft plaatsgevonden dan vinden er in de eileider meer celdelingen plaats (ongeveer 1 per 20 minuten) en groeit het embryo. Parthenogenese (het ontwikkelen van een embryo uit een onbevruchte eicel) schijnt bij sommige soorten ook mogelijk te zijn. Dit komt onder andere bij kalkoenen voor, maar in veel van deze gevallen sterft het embryo voortijdig.

Na het leggen van het ei staat de groei van het embryo even stil. Tijdens deze periode kunnen we de eieren nog goed bewaren. Op een koele plaats (10-15°C) zijn deze ruim 2 weken te bewaren, bijvoorbeeld in een bakje met watten of zaad. Ik ben er zelf wel een voorstander van om de eieren minstens 1 maal per dag te keren, dit om vastkleven aan de schaal te voorkomen. Het draaien van de eieren wordt in het nest door de oudervogels zelf ook gedaan. Vanaf het moment dat de eieren bebroed worden, gaat het embryo weer groeien.

Van ei tot kuiken
Een belangrijke stap tijdens de ontwikkeling is de vorming van de primitieve streep tijdens de eerste incubatiedag. De primitieve streep vormt de antero-posterieure (kop-staart) lichaams-as, en hierdoor worden ook de dorsale (rug) en ventrale (buik)zijde en linker- en rechterkant van het embryo bepaald. De cellen raken nu gespecialiseerd: sommigen zullen hersenweefsel gaan vormen, anderen darm- of huidweefsel, etc.

De belangrijkste momenten tijdens de ontwikkeling van een kip:
Tijdens de eerste dag begint de ontwikkeling van de hersenen en het zenuwstelsel. De ontwikkeling van de ogen begint na 24 uur en duurt tot en met dag 10. Na 25 uur begint de vorming van het hart, dat na 42 uur zal beginnen te kloppen. Op dag 3 begint de vorming van andere organen zoals de longen, lever en nieren. Ook de ontwikkeling van de ledematen (poten en vleugels) begint op dag 3. De krop en voortplantingsorganen beginnen op dag 5 te ontwikkelen. Gevolgd door de vorming van de snavel op dag 6. Vanaf dag 7 vindt botvorming plaats en dit duurt ongeveer tot en met dag 14. Op dag 7 zullen de kiemcellen voor de veren zich gaan vormen. Op dag 8 verschijnt het begin van de eitand op de snavel. De volgende dagen staan in het teken van verdere ontwikkeling van alle organen en weefsels. Vanaf dag 18 begint het kuiken zijn longen al te gebruiken (met lucht uit de luchtkamer). De dooierzak wordt in het lichaam opgenomen vanaf dag 19. Daarna is het kuiken klaar om uit te komen. Rond dag 21 zal het kuiken met zijn eitand de eischaal kapot tikken. Het kan dan nog wel uren duren voordat het kuiken ook daadwerkelijk uit het ei kruipt. Sommige mensen raken in paniek als het ontkippen te lang duurt en proberen het kuiken te helpen. Dit kan goed gaan, maar het is wel een riskante onderneming. De plaats waar de dooierzak in het lichaam is opgenomen (onderbuik) zit mogelijk nog een beetje vast aan het vlies (soort navelstreng-idee). Trek je dit met geweld los, dan kan het kuiken doodbloeden. Aan de andere kant is het natuurlijk wel heel erg zonde als een volledig ontwikkeld kuiken niet genoeg kracht blijkt te hebben om zelf uit het ei te komen. Bedenk echter ook dat er misschien iets mis is met kuikens die zelf niet genoeg kracht hebben om uit het ei te komen en dat die na een succesvolle hulppoging misschien als kneusje door het leven moeten. Dus het blijft een moeilijke beslissing.

Gewicht, groei en positie van een kippenembryo in het ei per dag bekeken. Bron: Mississippi State University

Als het broeden om wat voor reden dan ook tijdelijk gestaakt wordt, kan het proces vertraagd worden. De eerste dagen is het embryo nog redelijk bestand tegen afkoeling, maar naarmate de uitkomstdatum dichterbij komt is het kuiken kwetsbaarder voor temperatuurschommelingen. De vogels lijken dit zelf ook te weten: aan het einde van de broedperiode zitten ze vaak vaster op het nest. De broedduur kan door afkoeling wel een flinke vertraging oplopen. Zo heb ik zelf enkele jaren geleden Chinese dwergkwartel kuikens gehad die pas na 25 dagen uit het ei kwamen (de normale broedduur is bij deze soort ongeveer 18 dagen). Mijn advies is dan ook: niet te snel stressen, een kuiken in het ei is vaak sterker dan je denkt!


Referenties:
Scott F. Gilbert, Developmental biology, 6th edition, Sinauer Associates (2000).
Pike, T. W., & Petrie, M. (2003). Potential mechanisms of avian sex manipulation. Biological Reviews, 78(4), 553-574.
http://chickscope.beckman.uiuc.edu/

Figuur 1. Schematische weergave van de eierstok en eileider van de kip (Gallus domesticus) (Bron: Jonchère, V., Réhault-Godbert, S., Hennequet-Antier, C., Cabau, C., Sibut, V., Cogburn, L. A., Nys, Y & Gautron, J. (2010). Gene expression profiling to identify eggshell proteins involved in physical defense of the chicken egg. BMC genomics, 11(1), 57.)
Figuur 2. Gewicht, groei en positie van een kippenembryo in het ei per dag bekeken. (Bron: Mississippi State University)

29 april 2013

Alcohol- en drugsgebruik door dieren

'Prins Pils' was de bijnaam van Willem-Alexander omdat hij tijdens zijn studententijd graag een biertje nuttigde. Ongetwijfeld gaat het goudgele vocht morgen ook rijkelijk vloeien ter gelegenheid van zijn inhuldiging. Als er iets gevierd moet worden is alcohol niet meer weg te denken uit de menselijke cultuur. Het zal je misschien verbazen maar ook dieren weten verdovende en stimulerende middelen te vinden. Niet alleen door alcoholische drankjes weg te gappen van onoplettende toeristen, zoals Groene Meerkatten op 1 van de Caraïbische eilanden doen, maar ook gewoon in de natuur.

Zo trekken elk jaar groepen olifanten, giraffes en apen naar plekken waar de Marula-bomen staan. Wanneer de vruchten aan deze bomen overrijp zijn gaan ze gisten (een proces waarbij alcohol gevormd wordt). De gefermenteerde vruchten worden gegeten door al deze bezoekers, waarna een bijzonder schouwspel zich afspeelt: olifanten kunnen niet meer in een rechte lijn lopen, giraffes staan wankelend op hun lange poten en aapjes vallen laveloos om.

Niet alleen alcohol, maar ook andere middelen kunnen voor soortgelijke taferelen zorgen. Denk bijvoorbeeld aan katten die helemaal los kunnen gaan op kattenkruid. Ook zijn er Zwarte Maki's die knabbelen op giftige miljoenpoten. Het gif dat de miljoenpoot als afweermechanisme uitstoot wordt in de eerste plaats gebruikt om in de vacht te smeren tegen parasieten, maar heeft daarnaast ook een bedwelmende werking wat de maki aanspoort om zoveel mogelijk miljoenpoten te gebruiken.

Is dit nu onschuldig vertier of verslaving? We spreken van een verslaving wanneer er (lichamelijke of geestelijke) afhankelijkheid is en het (veelvuldige) gebruik van het middel het individu schade toebrengt. Ook dieren zijn gevoelig voor verslaving. Een mooi voorbeeld is het volgende verhaal dat elke Psychologie- en Gedragsbiologie-student waarschijnlijk wel eens gehoord heeft. Een rat zat in een kooi met twee hendeltjes: als hij op het ene hendeltje drukte kreeg hij voedsel, als hij op het andere hendeltje drukte ging er een signaal naar zijn hersenen dat het gevoel van een orgasme simuleerde. Deze rat heeft zichzelf laten verhongeren omdat hij ervoor koos om steeds op het 2e hendeltje te duwen! Hongergevoel is normaal gesproken een sterk signaal dat niet snel overruled zal worden, maar ook bij mensen die verslaafd zijn aan bijvoorbeeld cocaïne wordt dit signaal geremd.

Net als bij mensen zijn bij dieren sommige individuen meer of minder gevoelig voor het verslavende middel. Erfelijkheid speelt hierbij een rol. Er wordt geschat dat ongeveer drie kwart van de katten gevoelig is voor kattenkruid. Om te testen of jouw kat ook gevoelig is, zou je hem kunnen laten kiezen tussen speelgoed met en speelgoed zonder kattenkruidgeur.


Filmpjes:

Dronken dieren door Marula-vruchten:

Katten en kattenkruid:

 Schuimbekkende halfapen onder invloed:

Lees ook deel 2: Dieren onder invloed

10 april 2013

Regendans voor weidevogels

Eindelijk regen!
Onze kat is er minder blij mee, maar weidevogels halen vast opgelucht adem.

Grutto's eten wormen en om die te verkrijgen moeten ze met hun lange snavel de grond in kunnen. Door de droogte (wormen zitten dan diep in de bodem) en kou (bevroren grond) konden ze de afgelopen tijd maar moeilijk voedsel vinden. En ze hebben het juist zo hard nodig na hun lange tocht vanuit Afrika en Zuid Europa, waar ze de wintermaanden hebben doorgebracht.

Nu is het spannend of ze ook snel aan een nest gaan beginnen. Grutto's zijn langlevende vogels (gemiddeld 10-15 jaar) en als ze niet goed genoeg in conditie zijn, slaan ze weleens een broedseizoen over. Zelf overleven is dan belangrijker dan het produceren van nageslacht.

Benieuwd hoe het verder met de grutto's gaat? Kijk dan ook eens op:
http://volg.keningfanegreide.nl/

Foto gemaakt door Egbert van der Velde

6 april 2013

Verzoeningsgedrag bij dieren

In 2007 schreef ik mijn bachelor scriptie over sekseverschillen in verzoeningsgedrag bij dieren. Verzoening is de term voor vriendelijk contact tussen twee tegenstanders kort nadat een conflict tussen hen heeft plaatsgevonden. Het gedrag is voor het eerst beschreven door Frans de Waal, een bekende naam binnen de gedragsbiologie voornamelijk door zijn uitgebreide onderzoek naar het gedrag van primaten. Hij ontdekte het gedrag bij chimpansees toen hij binnen enkele minuten na een agressieve uithaal van het alfamannetje ditzelfde mannetje het "slachtoffer" (een vrouwtje) zag omhelzen en kussen.
Foto via www.huffingtonpost.com

Verreweg de meeste studies naar verzoeningsgedrag zijn bij apen gedaan, maar er zijn ook enkele voorbeelden van andere zoogdieren bekend, zoals hyena’s, geiten en dolfijnen. Een vreemde eend in de bijt zijn de poetsvisjes. Deze visjes verwijderen parasieten en dood weefsel van andere vissen. Elke poetsvis heeft zijn eigen territorium, hierdoor kunnen cliënten kiezen door welke poetsvis ze behandeld willen worden. Soms ontstaan er echter conflicten doordat poetsvissen wel eens ongewenst slijm en schubben verwijderen. De cliënt kan hierop reageren door een elektrische schok af te geven of de poetsvis agressief te achtervolgen. In 2001 schrijven Redouan Bshary en Manuela Würth over poetsvissen die de rugzijde van de cliënt aanraken met de pectorale en zijvinnen; dit gedrag wordt vaker waargenomen na conflicten dan tijdens controlemomenten. Dit was het eerste voorbeeld van verzoening bij niet-zoogdieren en tevens het eerste voorbeeld van verzoening tussen twee verschillende diersoorten.

Ik sprak in het voorwoord van mijn scriptie mijn verbazing uit over het feit dat er nog geen verzoeningsgedrag bij vogels was geobserveerd. Dit was vooral gebaseerd op mijn eigen ervaringen met mijn tamme dwergpapegaaitjes die na een ruzie vaak zaten te knuffelen, maar ook op het feit dat sommige vogelsoorten vergelijkbare sociale banden en intelligentie hebben als dieren die zich wel met elkaar verzoenen. En warempel, in 2011 verschijnt een artikel van de hand van Orlaith Fraser en Thomas Bugnyar over verzoeningsgedrag bij raven.


Over de functie van verzoeningsgedrag bestaat nog onenigheid. Het zou de stress die ontstaat na agressie kunnen verminderen en/of de relatieschade, die door het conflict is ontstaan, herstellen. Verschillende onderzoeken hebben bewijs gevonden voor deze hypotheses. Zo is de hartslag van beide opponenten hoger na een conflict, maar daalt weer na verzoenen en dit effect is duidelijker na verzoening dan na troost door een derde individu. Dit laat zien dat niet alleen het vriendelijke contact verantwoordelijk is voor het dalen van de hartslag, maar dat het ook uitmaakt met wie er contact gemaakt wordt. Verder hebben verschillende onderzoeken aangetoond dat individuen waartussen waardevolle relaties bestaan meer geneigd zijn om met elkaar te verzoenen. Toch zijn er ook onderzoekers die een meer simpele verklaring prefereren en vermoeden dat verzoeningsgedrag slechts een teken is dat het einde van het conflict aangeeft.
In verschillende onderzoeken is gekeken naar sekseverschillen. Bij gorilla's bijvoorbeeld wordt verzoening vooral geïnitieerd door vrouwtjes. Waarschijnlijk komt dit doordat de seksuele dimorfie bij deze soort groot is (mannetjes zijn veel groter en sterker dan vrouwtjes). Hierdoor kan het voor vrouwtjes verstandiger zijn om een goede relatie met mannetjes te onderhouden. Behalve verschillen in de mate van verzoening werd er ook gekeken naar verschillen in het soort gedrag dat gebruikt werd om te verzoenen. Zo maken vrouwelijke anubisbavianen meer gebruik van vlooien of tijd doorbrengen met de nakomelingen van de (vrouwelijke) tegenstander. Mannetjes maken vaker een verzoenend gebaar of spelen met elkaar.

Ook bij mensen is onderzoek gedaan naar verzoeningsgedrag. In een review (literatuuronderzoek) door Joan Silk in 2002 wordt een vergelijking gemaakt tussen het gedrag van kinderen en primaten. Zij beschrijft dat de tijd tussen het conflict en het moment van verzoenen zowel bij makaken als bij schoolkinderen van 3-5 jaar oud binnen 5 minuten na het conflict plaats vindt. Maar ook het gedrag dat door jonge kinderen gebruikt wordt om te verzoenen lijkt veel op dat van primaten. Fysiek contact, zoals elkaar omhelzen, en het maken van verontschuldigende gebaren worden door zowel mensen als dieren gebruikt. Andere gedragingen komen bij kinderen echter ook voor, zoals het verbaal verontschuldigen of het aanbieden van speelgoed.

Referenties:
de Waal, F.B.M. & Aureli, F. 2000, "The First Kiss: foundations of conflict resolution research in animals" in Natural Conflict Resolution, eds.
F. Aureli & F.B.M. de Waal, University of California Press, Berkeley, California, pp. 15-33.
Bshary, R. & Würth, M. 2001, "Cleaner fish Labroides dimidiatus manipulate client reef fish by providing tactile stimulation", Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, Vol. 268, no. 1475, pp. 1495-1501.
Meishvili, N.V., Chalyan, V.G. & Butovskaya, M.L. 2005, "Studies of Reconciliation in Anubis Baboons", Neuroscience and behavioral physiology, Vol. 35, no. 9, pp. 913-916.
Bugnyar, T. & Fraser, O.N. 2011, “Ravens Reconcile after Aggressive Conflicts with Valuable Partners”, PLoS ONE 6(3): e18118. doi:10.1371/journal.pone.0018118

Silk, J.B. 2002, "The Form and Function of Reconciliation in Primates", Annual Review of Anthropology, Vol. 31, pp. 21-44.
Watts, D. 1995, "Post-conflict social events in Wild Mountain Gorillas(Mammalia, Hominoidea). I: Social interactions between opponents", Ethology, Vol. 100, no. 2, pp. 139-157.

29 maart 2013

Echt of gephotoshopt?

Wat denk je van onderstaande foto's? Zijn ze echt of is iemand creatief geweest met Photoshop?




Ze zijn allemaal echt! Deze dieren worden chimeer, halfzijder of gynandromorf genoemd. Een chimeer is een dier dat uit twee verschillende soorten DNA bestaat. Een halfzijder heeft aan de linkerzijde van het lichaam een ander uiterlijk dan aan de rechterzijde. En een gynandromorf is half mannelijk en half vrouwelijk.

Een chimeer ontstaat wanneer twee bevruchte eicellen met elkaar versmelten tot 1 embryo. Deze embryonale afwijking is erg zeldzaam. In sommige gevallen leidt dit tot een organisme dat twee verschillende fenotypes laat zien met de scheiding precies op de middenlijn, dat noem je dan bilateraal (aan 2 zijden). Bij dieren met een halfzijder-uiterlijk zou het ook om kleurmutaties kunnen gaan die slechts aan 1 zijde van het lichaam tot uiting komen. Er is dan waarschijnlijk bij de eerste deling van de bevruchte eicel (zygote) iets mis gegaan. Als er bij die eerste celdeling iets mis gaat met de sekschromosomen dan kan een bilaterale gynandromorf het resultaat zijn. Bij diersoorten waarbij de mannetjes en vrouwtjes er verschillend uit zien (seksueel dimorfisme) kan dat leiden tot een bijzonder uiterlijk waarbij de ene helft van het lichaam een mannelijk en de andere helft een vrouwelijk uiterlijk heeft.

Maar wat gaat er dan precies mis? Dat is een redelijk ingewikkeld verhaal en vergt enige kennis van celdeling en erfelijkheid.

Alle somatische cellen in een lichaam bestaan uit sets van 2 chromosomen (diploïde cellen), 1 afkomstig van de vader en de ander van de moeder. Zo'n chromosomen-paar is qua vorm en grootte gelijk, maar kan verschillende erfelijke eigenschappen bezitten. Geslachtscellen zijn een uitzondering: die bevatten slechts de helft van het erfelijke materiaal. Van elk chromosomenpaar belandt er slechts 1 chromosoom in de eicel of spermacel (haploïde cellen). Hierdoor ontstaat er na de bevruchting (versmelting van 1 spermacel met 1 eicel) weer het normale aantal chromosomen. Een chromosoom bestaat uit 2 chromatiden en op die chromatiden liggen genen die de informatie voor erfelijke eigenschappen bevatten. Tijdens de celdeling wordt zo'n chromosoom uit elkaar getrokken, waardoor de twee chromatiden ieder in een andere dochtercel terecht komen. Vervolgens bouwen die dochtercellen de missende chromatiden weer op. Je kunt je voorstellen dat er tijdens dit proces weleens wat mis gaat: de bouwstenen van genen raken kwijt, veranderen of komen op een andere plek terecht. Meestal heeft dit niet zo'n dramatisch effect, maar als zo'n gen nou net kleur of geslacht bepaald kan het resultaat wel zeer opvallend zijn.

Omdat we chromosomen-paren hebben (van elk chromosoom kregen we er 1 van de vader en 1 van de moeder), bestaat er van elk gen ook 2 versies, of zoals we dat noemen: 2 allelen. Die kunnen gelijk zijn (homozygoot) of verschillend (heterozygoot). Sommige kenmerken zijn dominant over andere; zo is een bruine oogkleur dominant over blauwe ogen. Heb je bruine ogen dan kun je homozygoot (2 dezelfde allelen) of heterozygoot (2 verschillende) zijn. Iemand die heterozygoot is, heeft dan 1 allel voor bruine ogen en 1 voor blauwe ogen, maar omdat bruin dominant is over blauw komt alleen de bruine oogkleur tot uiting. Je kinderen kunnen dan wel weer blauwe ogen krijgen, afhankelijk van de genen van je partner. Heb je blauwe ogen dan ben je altijd homozygoot voor oogkleur (beide allelen zijn dan recessief). Dit is uiteraard een beetje een versimpeld voorbeeld, want bij mensen komen veel meer oogkleuren voor (groen, blauwgrijs, mengelmoesjes). Eigenlijk wordt oogkleur, zoals de meeste eigenschappen, door meerdere genen bepaald (polygenie).

Eigenschappen kunnen ook co-dominant (even sterk) overerven, dit leidt dan tot een intermediair fenotype. Bij sommige planten (leeuwenbekjes bijvoorbeeld) kun je roze bloemen kweken door een plant met witte bloemen te kruisen met een plant met rode bloemen. Een vergelijkbaar geval is onze bloedgroep (A + B wordt AB).

Soms erven eigenschappen gekoppeld over, de betrokken genen liggen dan op hetzelfde chromosoom. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de overerving van oogkleur en vleugellengte bij fruitvliegen. Er zijn vliegjes met rode ogen en lange vleugels en vliegjes met witte ogen en korte vleugels. Toch kunnen er ook vliegjes zijn met witte ogen en lange vleugels, dan is er door middel van crossing-over een stukje van het ene chromosoom verwisseld met hetzelfde stukje op het andere chromosoom. Als twee genen dicht bij elkaar op het chromosoom liggen is de kans op crossing-over kleiner dan wanneer ze verder uit elkaar liggen.

We spreken van geslachtsgebonden overerving wanneer de genen op een sekschromosoom liggen. In de praktijk is dit vrijwel altijd het X-chromosoom, omdat het Y-chromosoom heel klein is en daardoor weinig informatie kan bevatten. Cellen van vrouwelijke zoogdieren bevatten elk twee X-chromosomen. Eén van deze twee X-chromosomen wordt geinactiveerd door middel van lyonisatie, omdat 1 X-chromosoom genoeg is en een verdubbeling van de genen die op het X-chromosoom aanwezig zijn voor problemen zouden zorgen. Zo'n ge-inactiveerd X-chromosoom heet een lichaampje van Barr. De genen op zo'n lichaampje van Barr komen niet tot uiting in het fenotype. Meestal wordt dit uitgelegd met het voorbeeld van de lapjeskat. De genen voor een zwarte en rode vacht liggen allebei op het X-chromosoom, maar kunnen niet samen op 1 chromosoom voorkomen. Een X-chromosoom bevat dus of de informatie voor een rode vachtkleur, of de informatie voor een zwarte vachtkleur. In de rode delen van de poes is het X-chromosoom met daarop de informatie voor een zwarte vachtkleur gelyoniseerd, en in de zwarte delen het X-chromosoom met de informatie voor rood. Een kater heeft alleen van zijn moeder 1 X-chromosoom gekregen, met daarop het gen voor rood of het gen voor zwart. Daarom kan een kater eigenlijk niet beide kleuren in zijn vacht hebben en is een lapjeskat dus in principe altijd een vrouwtje.


Het geslacht van een mens of dier wordt bepaald door de geslachtschromosomen, in principe direct bij de bevruchting afhankelijk van welke spermacel met welke eicel versmelt. Een gynandromorf kan ontstaan door de versmelting van 2 twee-ëiige embryo's (een broertje en zusje), dan is het een chimeer èn een gynandromorf, maar kan -afhankelijk van de diersoort- ook op andere manieren ontstaan:
Bij geleedpotigen (zoals insecten, krabben en spinnen) wordt het geslacht door het aantal sekschromosomen bepaald. Bij vlinders hebben mannetjes twee X-chromosomen en vrouwtjes maar 1 X-chromosoom. Als bij de eerste deling het sekschromosoom aan 1 zijde is kwijtgeraakt, ontwikkelt die zijde zich vrouwelijk. Daar komt nog bij dat de cellen van een ontwikkelend insect autonoom gedetermineerd worden. Dat wil zeggen dat de identiteit van de cel (word ik deel van de kop, voelspriet, poot of achterlijf?) vast staat. Gebeurt er tijdens de ontwikkeling iets met zo'n cel, dan kan een andere cel zijn plaats niet innemen en groeit zo'n embryo uit met een misvorming.


Alle zoogdieren-embryo's zijn in het begin vrouwelijk. Als er een Y-chromosoom aanwezig is, met daarop een stukje SRY (Sex-Determining Region Y) DNA, ontwikkelt het tot dan toe "vrouwelijke" embryo mannelijke eigenschappen. Mist een cel om een of andere reden dat SRY-stukje dan is de opdracht om zich mannelijk te gaan ontwikkelen weg en verloopt de ontwikkeling vrouwelijk. Toch komt zo'n bilaterale gynandromorf (scheiding tussen mannelijke en vrouwelijke deel perfect in het midden) bij mensen niet voor. Dit komt doordat bij zoogdieren hormonen een belangrijke rol spelen en die bereiken via het bloed alle cellen in het lichaam. Tevens wordt de identiteit van een cel niet alleen bepaald door hun eigen genetische opmaak (autonoom), maar ook door die van omliggende cellen.

Maar bij vogels gaat het anders. De geslacht-identiteit van een cel wordt niet zozeer beïnvloed door hormonen, maar door de aanwezige sekschromosomen in de cel. Vogelvrouwtjes hebben twee verschillende sekschromosomen (ZW) terwijl mannetjes twee dezelfde hebben (ZZ). Vogelsperma bevat altijd 1 Z-chromosoom en een vogeleicel kan bestaan uit Z of W. Soms gebeurt het echter dat een eicel zowel het Z als W chromosoom behoudt. Wordt zo'n abnormale eicel dan bevrucht door 2 spermacellen, dan ontwikkelt het kuiken aan 1 zijde als een mannetje en aan de andere zijde als een vrouwtje. Een andere mogelijkheid voor het ontstaan van een bilaterale gynandromorf zou kunnen zijn dat 1 van de twee Z-chromosomen bij de eerste celdeling is kwijtgeraakt. Een cel die maar 1 Z-chromosoom bevat (en geen W) zou zich dan vrouwelijk ontwikkelen, maar hoe het nou precies werkt daar is nog veel onduidelijkheid over.

Rode Kardinaal Gynandromorf. Foto door Brian Peer

Bij reptielen werkt het weer anders, bij sommige soorten is de temperatuur tijdens de embryonale ontwikkeling bepalend voor het geslacht. Bij schildpadden worden er als het warmer is meer vrouwtjes geboren en een lage temperatuur leidt tot meer mannetjes. Bij krokodillen is dit juist andersom: een hoge temperatuur leidt daar tot meer vrouwtjes. Er zijn bij reptielen nog geen gynandromorfen ontdekt, de luipaardgekko op de foto is waarschijnlijk ontstaan door een (kleur)mutatie.


Referenties:
Ahn, J. & Lee, J. (2008) X chromosome: X inactivation. Nature Education 1(1)
Zhao, D., McBride, D., Nandi, S., McQueen, H., McGrew, M., Hocking, P., Lewis, P., Sang, H., & Clinton, M. (2010). Somatic sex identity is cell autonomous in the chicken. Nature, 464 (7286), 237-242
Venus the Chimera Cat: https://www.facebook.com/VenusTheAmazingChimeraCat

grasparkiet: http://halfsider.com/index.html
pauw: http://paradoxoff.com/half-albino-peacock.html
rode kardinaal: http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2012/09/04/a-gynandromorph-cardinal-one-half-male-the-other-half-female/
vlinders: http://www.daltonstate.edu/galeps/Gynandromorphs.htm

http://www.livescience.com/14207-gynandromorphs-butterfly-moths-arthropods-genetic-anomaly.html
kreeft, krab, spin en wandelende tak:
http://webecoist.momtastic.com/2012/09/11/half-nots-8-amazing-gynandromorph-animals/2/
luipaardgekko: http://www.reptileforums.co.uk/forums/genetics/265527-halfsider-leo-two-morphs-same.html