Waarschuwingskleuren evolueren stapsgewijs

Deze ruwe salamander (Taricha granulosa) voert de unkenreflex uit: hij laat na verstoring zijn meestal slecht zichtbare felle kleuren zien.

De evolutionaire transitie van gecamoufleerd naar felgekleurd verloopt bij amfibieën stapsgewijs, waarbij selectief zichtbare waarschuwingssignalen centraal staan.

Kikkers, salamanders en andere amfibieën die predatoren afschrikken met felle kleuren evolueren niet direct vanuit volledig gecamoufleerde soorten; die transitie gaat veelal stapsgewijs. Daarbij ontwikkelen gecamoufleerde soorten eerst verborgen waarschuwingssignalen die alleen selectief zichtbaar zijn – bijvoorbeeld door bij een aanval opzettelijk een kleurrijke buik te showen. Pas wanneer predatoren doorhebben dat felgekleurde prooien vies of giftig zijn, kan felgekleurdheid een permanente adaptatie worden. Dat concluderen Canadese en Zuid-Koreaanse biologen 17 maart in Science op basis van fylogenetische analyses en negen modellen die de transitie van camouflage naar felgekleurdheid moeten verklaren.

Of beter gezegd: de transitie naar aposematisme, het fenomeen waarbij dieren met felle lichaamskleuren waarschuwen dat ze vies, giftig of op een andere manier gevaarlijk zijn voor predatoren. Evolutionair lijkt die transitie inderdaad tegenintuïtief of zelfs paradoxaal. Een soort die felle kleuren ontwikkelt zal immers opvallen en sneller slachtoffer zijn van de nog naïeve predatoren dan wanneer hij gewoon zijn schutkleuren behoudt. Toch zit het dierenrijk vol aposematisme.

Unkenreflex
Om te achterhalen hoe zoiets evolutionair kan ontstaan voeren de biologen daarom een grote fylogenetische analyse uit onder veertienhonderd amfibiesoorten met waarschuwingssignalen. In hun evolutionaire modellen maken ze vervolgens onderscheid tussen vier typen kleurstrategieën: camouflage, opzichtigheid en twee vormen van verborgen waarschuwingssignalen. Bij de eerste vorm is de hele ventrale zijde van een soort felgekleurd, zoals bij vuurbuikpadden (Bombina). Bij de tweede vorm gaat het om kleuren die alleen op heel specifieke lichaamsdelen zitten – verschillende boomkikkers (Hylidae) hebben bijvoorbeeld felle kleuren op hun achterpoten die alleen tijdens het vluchten zichtbaar zijn. Veel amfibieën met verborgen signalen hebben een bij verstoring veroorzaakte reflex die de felle kleuren aan ventrale zijde tevoorschijn laten komen: de zogeheten unkenreflex. Uit de analyses blijkt dat aposematisme vrijwel nooit direct ontstaat, maar meestal stapsgewijs via de evolutie van verborgen waarschuwingssignalen. Tijdens zo’n transitie ‘leren’ predatoren dat ze voorzichtig moeten zijn voor felgekleurde prooidieren, waardoor er selectiedruk kan ontstaan op kleur als afschrikmechanisme, menen de onderzoekers. Pas daarna baat het om permanent opzichtig gekleurd te zijn.

Terugevolueren
‘Dit is best een moeilijk evolutionair vraagstuk, maar de onderzoekers laten heel mooi en goed onderbouwd zien dat je als amfibie niet in één klap felle kleuren kan ontwikkelen – dan word je als eerste opgegeten’, vertelt de niet bij de studie betrokken bioloog Manon de Visser. Als promovendus bij Naturalis en de Universiteit Leiden doet ze evolutionair en genetisch onderzoek aan onder meer kam- en marmersalamanders. ‘Het is ook leuk om te zien dat soorten vaak weer terugevolueren naar gecamoufleerde vorm – het blijft blijkbaar gewoon een veilige optie om helemaal niet op te vallen. Tegelijkertijd is dit slechts één stukje van de puzzel; ik ben bijvoorbeeld benieuwd hoe dit plaatje eruit ziet voor andere verdedigingsstrategieën, zoals veel herrie maken, stinken, terugvechten of het wel of niet kunnen teruggroeien van afgebeten lichaamsdelen.’