Zijderups
De zijdevlinder of zijderups (Bombyx mori) is een vlinder uit de familie van de echte spinners (Bombycidae). Het is een van de bekendste en meest gekweekte insecten ter wereld. De vlinder wordt vooral gekweekt vanwege de larve die een cocon spint van een enkele draad. De draad is zeer stevig en wordt gebruikt voor de productie van zijde. De zijdevlinder is een van de weinige insecten die op grote schaal om hun product gekweekt worden, naast de honingbij en de cochenilleluis.
De zijdevlinder is oorspronkelijk een nachtactieve vlinder. In de loop van de tijd is deze echter volledig gedomesticeerd en heeft hij zich aangepast aan het dag- en nachtritme van de kwekerijen waarin de dieren opgroeien. De vlinder kan zich niet meer in de natuur handhaven en is afhankelijk van de mens voor voedsel en een geschikte leefomgeving. De volwassen vlinders, imagines of imago, kunnen niet vliegen omdat hun vleugels rudimentair zijn en laten zich gemakkelijk hanteren. Ook de rupsen zijn gewend aan mensen en verbergen zich niet.
De kleur van zowel de rupsen als van de imago's is licht geelbruin. De rupsen hebben bruine accenten aan verschillende lichaamssegmenten. De volwassen vlinders hebben een donkere tot bruine vleugeladering.
De kweek van de zijdevlinder was eeuwenlang een staatsgeheim van China. Daar kwam een einde aan toen eieren en larven van de vlinder in 552 naar het buitenland werden gesmokkeld. Hierdoor werd de vlinder geïntroduceerd in Europa. De zijdevlinder wordt inmiddels in verschillende werelddelen gekweekt voor de productie van onder andere zijde.
De rupsen leven van de bladeren van de witte moerbei (Morus alba). Deze plant kwam oorspronkelijk alleen voor in China, maar is in verschillende delen van de wereld aangeplant om de larven van de zijdevlinder te kunnen voeden. De poppen van de vlinder worden in de regel gedood tijdens de productie van zijde uit de cocons; ze worden in veel zijdeproducerende landen gegeten als snack.
De zijdevlinder heeft een roomwitte tot geelbruine lichaamskleur. Het lichaam bereikt exclusief uitsteeksels een lengte van ongeveer 25 millimeter. Vrouwtjes worden groter dan mannetjes. Bij rassen die slechts een enkele generatie per jaar kennen, worden de vlinders gemiddeld groter dan bij rassen die meerdere generaties per jaar kunnen ontwikkelen.
Het lichaam is duidelijk verdeeld in drie delen, de tagmata. Dit zijn de kop of caput, het borststuk of thorax en het achterlijf of abdomen.
De antennes zijn groot en duidelijk zichtbaar, ze hebben een donkere, bruine kleur. De antennes van vrouwtjes en mannetjes hebben ongeveer dezelfde vorm; die van mannetjes worden echter groter. De antennes zijn sterk vertakt, de onderzijde ervan draagt een rij lange aanhangsels. De middelste antenneaanhangsels zijn het langst, waardoor de antennes op een veer lijken.
De ogen zijn rond en kraalachtig. Ze hebben een zwarte kleur waardoor ze goed opvallen tussen de veel lichtere lichaamsbeharing. De ogen hebben een ondergeschikte zintuiglijke functie. Om zich te oriënteren gebruikt de vlinder voornamelijk de antennes.
De vlinder wordt voornamelijk gekweekt in Azië en enkele landen in Zuid-Amerika en Afrika. China is veruit koploper, gevolgd door India en Oezbekistan. Andere grote spelers zijn Thailand, Brazilië, Vietnam, Noord-Korea, Iran, Bangladesh, Japan en Turkije. Landen die in 2016 minder dan tien ton zijde per jaar produceerden waren Bulgarije, Colombia, Egypte, Indonesië, Filipijnen, Madagaskar, Syrië, Tunesië en Zuid-Korea.
De familie van de echte spinners (Bombycidae) waartoe de zijdevlinder behoort komt voornamelijk voor in Azië en tropische delen van Afrika. In Europa komt oorspronkelijk geen enkele vertegenwoordiger van de familie echte spinners voor. In koelere klimaten zoals in Europa ontwikkelt zich een enkele generatie per jaar; dit wordt univoltien genoemd. Als er zich meerdere generaties per jaar ontwikkelen heet dit multivoltien. In tropische gebieden plant de vlinder zich het gehele jaar door voort en kent hij meer dan zes generaties per jaar.
De zijdevlinder is een van de weinige insecten die niet in het wild voorkomen. Er is dan ook geen natuurlijk verspreidingsgebied. Omdat de rupsen van de vlinder vrijwel uitsluitend van de moerbeiplant eten, wordt vermoed dat de voorouder van de zijdevlinder in gebieden leefde waar de moerbei van nature voorkomt.
Soms zijn exemplaren van de zijdevlinder in de natuur te vinden, maar dat zijn altijd ontsnapte exemplaren uit kwekerijen. Omdat de vlinders niet kunnen vliegen, zijn alle in het wild levende vlinders of rupsen in de buurt van een kwekerij aangetroffen. De vlinders kunnen zich niet in de natuur handhaven en sterven spoedig. Vermoed wordt dat de oorspronkelijke wilde vorm van de zijdevlinder door kruisingen met gedomesticeerde exemplaren zodanig is verzwakt dat deze is uitgestorven.
De zijdevlinder is monofaag, wat betekent dat de rupsen slechts van een enkele plantensoort leven. In de natuur hebben ze een voorkeur ontwikkeld voor de bladeren van de witte moerbei (Morus alba), vooral voor de jonge blaadjes. De rupsen kunnen echter ook in leven worden gehouden met verschillende soorten sla (geslacht Lactuca) en van de bladeren van de osagedoorn (Maclura pomifera).
De witte moerbei is over vrijwel de gehele wereld verspreid en komt voor in Noord- en Zuid-Amerika, Azië, delen van Europa en Afrika. Na de bloeitijd worden witte schijnvruchten gevormd die later groen worden en naar donkerpaars kleuren als ze rijpen. De witte moerbei is een boom die tot 16 meter hoog kan worden maar meestal kleiner blijft. In het oude China werd de boomachtige moerbeiplant omgevormd tot een struikachtige plant zodat de bladeren makkelijker te oogsten zijn. Dergelijke snoeitechnieken zijn bekend sinds de Westelijke Zhou-dynastie (1046–771 v.Chr.). Het afval dat vrijkomt bij het oogsten van de bladeren, zoals stengels, tak en boombast, wordt aan het vee gevoerd.
In China worden moerbeiplanten op grote schaal gekweekt; ongeveer 626.000 hectare aan landbouwgrond wordt gebruikt voor de kweek van de witte moerbei. In India, eveneens een grote zijdeproducent, beslaat het oppervlak ongeveer 282.000 hectare (peildatum 2002).
De moerbei kent verschillende variaties (rassen) die zijn ontwikkeld in een laboratorium om de plant minder gevoelig te maken voor verschillende omstandigheden. Hierdoor kan de plant gekweekt worden als voedsel voor de rupsen van de zijdevlinder in gebieden die eigenlijk niet geschikt zijn. Veel variaties zijn ontwikkeld door het CSRTI; een organisatie in India die de zijdeproductie bevordert. Veel rassen hebben geen wetenschappelijke benaming maar worden aangeduid met een code. De variatie S-54 bijvoorbeeld is een ras dat irrigatie nodig heeft, het ras S-34 kan door natuurlijke regenval worden voorzien van water. De variatie DD kan vermeerderd worden door te klonen en de variatie Goshoerami kan in meer gematigde gebieden worden gehouden, zoals in delen van Japan.
De zijdevlinder kent net als de meeste insecten vier levensstadia: ei, larve, pop en volwassen vlinder. De larve of rups kent als enige verschillende deelstadia, vijf in totaal, de instars. De zijdevlinder begint zijn leven als ei, waaruit onder gunstige omstandigheden na ongeveer twee weken de larve verschijnt. Deze rups eet zich gedurende ongeveer een maand vol, waarbij het insect steeds vervelt. Na de vierde vervelling beginnen de voortplantingsorganen en de spinklier zich te ontwikkelen. Aan het einde van het vijfde stadium stopt de rups met eten en zoekt een rustige plaats op. Hier wordt gedurende enkele dagen de cocon gesponnen waarin uiteindelijk de verpopping plaatsvindt. Als de volwassen vlinder uit de cocon kruipt leeft deze slechts enkele dagen.
Tegenwoordig is de zijderups volledig afhankelijk van de mens voor zijn voortplanting en komt de soort niet in het wild voor. De ontwikkeling van ei tot volwassen vlinder vindt plaats in kwekerijen. Er zijn verschillende rassen van de zijdevlinder die allemaal door de mens zijn ontwikkeld. De meeste zijdevlinders behoren tot het Chinese ras, andere bekende rassen zijn Japans en Koreaans. De rassen verschillen wat betreft tolerantie voor een kouder klimaat, voortplantingssnelheid, en lengte, dikte en kleur van de zijdedraad.
De vrouwtjes scheiden een feromoon af, genaamd bombykol. Dit is het eerste insectenferomoon waarvan de chemische structuur bekend werd. De ontdekking werd gedaan door de Duitse nobelprijswinnaar Adolf Butenandt in 1959. Daarbij waren 500.000 vrouwtjes nodig om 12 milligram van het feromoon te verkrijgen. De vrouwtjes gebruiken de verbinding palmitinezuur als grondstof voor de bombykolmoleculen.
Bombykol komt ook voor bij Bombyx mandarina, de wilde vorm van de zijdevlinder, en dient als lokstof die een sterke aantrekkingskracht uitoefent op de mannetjes. Zodra ze het feromoon met hun antennes waarnemen volgen ze het spoor. Bij de zijdevlinder heeft de stof geen echte functie meer aangezien de mannetjes direct bij de vrouwtjes worden gezet om zo snel mogelijk eieren te verkrijgen. De antennes van mannetjes zijn minder gevoelig geworden voor zintuiglijke waarneming omdat ze minder receptoren op de antennes hebben dan mannetjes van de wilde vorm.
Als mannetjes een vrouwtje tegenkomen voeren ze een soort paringsdans uit. Hierbij lopen ze om het vrouwtje heen en klapperen met hun vleugels. Tijdens de copulatie zijn de twee vlinders met de achterlijven aan elkaar verbonden. Ze zijn dan erg kwetsbaar en kunnen zich moeilijk verplaatsen.
De eieren worden niet direct bevrucht maar komen pas in aanraking met de zaadcellen van het mannetje op het moment dat ze worden afgezet. Het duurt tot enkele uren na de eiafzet voordat de eicellen worden bevrucht. Soms komen eieren die niet door een mannetje zijn bevrucht toch uit, maagdelijke voortplanting.
Een vrouwtje zet in totaal ongeveer 300 tot 400 eitjes af. Deze zijn voorzien van een plakkerige coating en worden in groepjes van enige tientallen op het substraat geplakt. De eitjes, die ongeveer 1 millimeter in doorsnede zijn, hebben een ovale vorm met een plat en een enigszins ingedeukt deel. Het platte deel wordt op de ondergrond geplakt. Het ingedeukte deel vormt de bovenzijde. De eieren hebben eerst een gelige kleur en worden later grijsblauw. Eieren die deze kleuromslag niet maken zijn niet levensvatbaar. De eierschaal bestaat uit chitine en is relatief dik. De eitjes lijken op maanzaad, de zaadjes van de slaapbol (Papaver somniferum).
De eieren van de zijdevlinder worden ten onrechte ook wel aangeduid met zaad, analoog aan mosselzaad dat ook geen echt zaad is. Ieder ei bevat een relatief grote hoeveelheid reservevoedsel. Een ei weegt ongeveer 0,9 milligram, het zestigste deel van het gewicht van een enkele graankorrel. Dertig gram zaad levert potentieel meer dan 30.000 rupsen op. Als de rupsen onder de juiste omstandigheden worden gehouden kunnen ze elk ongeveer 5,5 kilo aan zijde produceren. Hiervoor is ruim een ton aan bladeren benodigd.
De eieren die in de wintermaanden en het voorjaar worden afgezet worden in een koelcel bewaard bij een temperatuur van ongeveer achttien graden Celsius. Begin juli worden ze in een omgeving gebracht van ongeveer 25 graden Celsius. De eieren doen er dan ongeveer 10 tot 12 dagen over om uit te komen, afhankelijk van de precieze omgevingstemperatuur. Als ze bijna zijn volgroeid zijn de donkere rupsen door de eiwand heen te zien. De rups kromt het lichaam in een C-vorm in het ei. De eieren van een enkel legsel komen allemaal binnen enkele dagen uit. Dit heeft voor kwekerijen het voordeel dat alle rupsen even oud zijn en zich steeds in hetzelfde stadium bevinden. De periode waarin de zijderupsen uit het ei komen – van eind juli tot begin augustus – valt samen met de groei van de bladeren van de moerbeiplanten waar de jonge rupsen van leven. Als de eieren eerder zouden uitkomen hebben de rupsen niets te eten. Als ze later zouden verschijnen zijn er geen jonge blaadjes meer die de voorkeur hebben van de rupsen.
Het geslacht van de zijdevlinder wordt bepaald door geslachtschromosomen, zogeheten W- en Z-chromosomen. Mannetjes hebben twee Z-chromosomen, vrouwtjes hebben een Z- en een W-chromosoom. Het W-chromosoom lijkt geen genen te hebben die omgezet worden in proteïnes, maar enkel getranscribeerd worden in RNA. Een specifiek RNA-segment dat vanuit het W-chromosoom wordt getranscribeerd, werkt als een silencer voor een gen op het Z-chromosoom dat instaat voor de ontwikkeling tot mannetje. Het RNA bepaalt in dit organisme dus waarschijnlijk het geslacht.
De eieren komen bij de multivoltiene rassen na tien tot twaalf dagen uit. Bij de univoltiene rassen komt het ei uit na een soort rusttoestand – de diapauze – en deze kan maanden duren. In veel streken worden zijdevlinders het gehele jaar door gekweekt om zoveel mogelijk zijde te produceren. Daartoe importeren de kwekerijen moerbeibladeren.
