Broedende ruiter

Het ritme van dag en nacht bepaalt voor een groot deel wanneer dieren doen wat ze doen. Ze slapen ’s nachts en zijn overdag actief. Of omgekeerd. Een imposante studie naar onder meer grutto’s, kieviten en scholeksters laat zien dat het veel ingewikkelder is. Het ritme van deze vogels wordt vooral bepaald door de strategie die ze inzetten om hun kroost tegen roofdieren te beschermen.

Eieren uitbroeden is bij kustvogels teamwork. In ploegendienst houden vader en moeder hun eieren voortdurend warm. Ze eten en broeden om beurten. Hoe lang vader en moeder blijven zitten en in welk ritme dat gebeurt? Wetenschappers hadden tot voor kort geen idee. ‘Broedgedrag van vogels is al vaak onderzocht,’ zegt Martin Bulla, bioloog aan het Max Planck Instituut voor ornithologie. ‘We kennen het ritme van het afwisselend broeden alleen van albatrossen en pinguïns. Van alle andere soorten weten we niets.’

Broedbeurten

Het meest logisch is een ritme dat synchroon loopt met dag en nacht. ‘In mijn vakgebied gaan we ervan uit dat je een er een hoge prijs voor betaalt als je je niet houdt aan een 24-uurs ritme,’ zegt Bulla. ‘Mensen met een verstoord dag-nachtritme hebben een grotere kans op onder meer obesitas. Vliegen met een verstoord ritme sterven eerder.’ Voor zijn promotieonderzoek bekeek Bulla of die vlieger ook opgaat voor broedende kustvogels. Zijn resultaten staan in het nieuwste nummer van Nature.

Voor zijn onderzoek gebruikte Bulla data van onderzoeksinstituten in zes landen. In totaal had hij de beschikking over de data van 34.225 broedbeurten afkomstig van 91 populaties van 32 soorten over de hele wereld. Het merendeel van deze gegevens is verzameld met een apparaatje dat aan een poot van een vogel wordt gehangen. Het registreert licht en donker. Is het donker, dan zit de vogel op het nest. ‘Dit is voor het eerst dat er dit soort data van zoveel soorten beschikbaar is,’ zegt Bulla. ‘Wat tot nu toe bekend is over het dag-nachtritme is afkomstig van laboratoriumexperimenten. Over de vogelsoorten die in deze studie zijn onderzocht, was nog niets bekend.’

Mannetjeskievit gaat op z'n eieren zitten

Totale chaos

Bulla en collega’s ontdekten dat verschillende soorten, maar ook verschillende paartjes binnen soorten, er nogal verschillende lengtes van de broedbeurt op nahouden. Sommige paartjes wisselen elkaar elke 20 minuten af, bij andere paartjes is 24 uur broeden niet ongewoon en zelfs 50 uur komt voor. Slechts bij 22 procent van de paartjes is er sprake van een strikt 24-uursritme. Bij de kleine geelpootruiter broedt het mannetje ’s nachts en is het vrouwtje overdag aan de beurt. Amerikaanse goudplevieren hebben de rollen precies omgekeerd verdeeld. Het vrouwtje van onze eigen kievit broedt altijd ’s nachts, maar overdag is het een totale chaos van korte periodes waarin of het mannetje of het vrouwtje broedt. Sommige vogels hebben wel een ritme, maar veel korter of juist langer dan 24 uur. Bij weer andere soorten is van een ritme geen sprake en wisselen de partners elkaar ogenschijnlijk willekeurig af.

Er lijkt geen pijl op te trekken. Toch wisten Bulla en collega’s de variatie aardig te verklaren. Zo laten verwante soorten vergelijkbare patronen zien. Dat is niet vreemd, omdat biologische ritmes voor een groot deel genetisch bepaald zijn. Strandlopers (Scolopacidae, waaronder de grutto en de kemphaan) houden het relatief lang uit op het nest, terwijl steltlopers (Charadriiformes, waaronder de kievit en scholekster) elkaar sneller afwisselen. Ook blijkt er een sterk effect van latitude te zijn. ‘Hoe noordelijker, hoe minder 24-uursritmes je aantreft,’ zegt Bulla. ‘Mensen in het hoge noorden hebben ook minder de neiging om zich aan een 24-uursritme te houden.' De reden: hoe noordelijker je komt, hoe minder groot het verschil tussen dag en nacht wordt.

Kleine vogeltjes

Naast latitude bedacht Bulla twee andere mogelijke verklaringen die de grote variatie in ritmes zouden kunnen verklaren. Een daarvan stelt dat kleine vogeltjes minder lang op het nest blijven zitten. Doordat ze kleine lichaampjes hebben, verliezen ze sneller lichaamswarmte dan grote vogels. Ze moeten dus eerder het nest af om te gaan eten, zou je verwachten. Gek genoeg vond Bulla dat lichaamsgrootte er helemaal niet toe doet. Blijkbaar is het risico om te verhongeren niet de belangrijkste drijfveer achter het ritme.

Een andere hypothese stelt dat de strategie die de vogels gebruiken om uit de klauwen van roofdieren te blijven hun ritme bepaalt. Je kunt je ofwel verstoppen ofwel de confrontatie aangaan. Vogels als snippen, ruiters en kanoetstrandlopers hebben zo’n goede schutkleur dat je ze bijna niet ziet zitten op hun nest. Ze hopen erop dat roofdieren hen over het hoofd zien. Voor deze soorten is het is zaak om het nest en omgeving rustig te houden en niet de aandacht van roofdieren op hun nakomelingen te vestigen. Iedere wissel is riskant. Zodoende loont het om lang stil te blijven zitten op het nest. Bontgekleurde soorten als de kievit, scholekster en strandplevier vallen meer op als ze op het nest zitten. Ze leiden roofdieren af (de kievit doet alsof hij een gebroken vleugel heeft) of vallen hen aan om ze uit de buurt van hun kroost te houden. Voor hen is lang stilzitten niet nodig.

Grijze strandlopers wisselen elkaar af

Opvliegafstand

Om te bepalen welke strategie een vogel hanteert, liepen Bulla en collega’s naar het nest toe en maten de afstand waarop de broedende vogel opvloog. Vogels die op hun schutkleur vertrouwen, blijven vaak zo lang zitten dat ze zich bijna laten plattrappen voordat ze opvliegen. ‘Soorten als de kanoet zijn zo moeilijk te vinden, dat we met z’n tweeën naast elkaar een touw over de grond slepen. Als er een vogel opvliegt, weet je waar het nest zit,’ vertelt Bulla. Andere vogels, zoals plevieren, zijn ware zenuwpezen en vliegen soms al op een afstand van honderden meters op.

De hypothese over deze zogenoemde antipredatiestrategie bleek wel te kloppen. Bulla vond een sterke negatieve correlatie tussen opvliegafstand en de lengte van de broedbeurt. Hoe eerder een vogel opvliegt, hoe korter zijn broedbeurt is. Zenuwachtige vogels houden het niet lang uit op het nest. Koele kikkers wel. Dat klinkt simpel. ‘Het komt niet vaak voor dat je met zo’n eenvoudige parameter zulk complex gedrag kunt verklaren,’ zegt Bulla.

Zoals we wel vaker concluderen op deze website, laat dit onderzoek zien dat biologische ritmes ingewikkelder zijn dan we dachten. Sommige vogels zal het ogenschijnlijk worst wezen wanneer de zon opkomt of ondergaat. Ze maken zich meer zorgen om het welzijn van hun kroost. Dat zal iedere ouder bekend in de oren klinken.

Martin Bulla et al. Unexpected diversity in socially synchronized rhytms of shorebirds. Nature, 23 november 2016.

De data van deze studie zijn vrij toegankelijk.