Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Olifantsvissen gebruiken elektrische signalen om te ‘zien’ in donkere rivieren. Nu blijkt dat ze die signalen delen met soortgenoten.
Stel je voor dat voetballers door elkaars ogen zouden kunnen kijken. Dat zou misschien veel meer doelpunten opleveren, want dan is iedereen beter op elkaar afgestemd. Bij olifantsvissen gebeurt al zoiets; ze wisselen elkaars elektrische beelden uit en doen daarmee aan collectieve waarneming. Zo schrijven twee wetenschappers van Columbia University in het vaktijdschrift Nature.
Lees ook:
- Redden elektrische pulsen haaien van de vishaak?
- Nieuwe sidderaalsoort geeft flinke stroomstoten
- Kwallen hebben geen brein maar kunnen toch dingen leren
Elektrisch beeld
De 20 centimeter grote elektrische olifantsvis leeft in donkere en modderige Afrikaanse rivieren. Aangezien ogen daar niet veel uithalen, is een extra zintuig er wel zo handig. En die hebben de dieren in de vorm van een elektrosensorisch systeem.
Dat systeem bestaat uit een zendertje en ontvangertjes. Het zendertje, in de staartvin, genereert een elektrisch veld. Verstoringen daarin – door bijvoorbeeld een roofdier – pikt hij op via ontvangertjes in de huid van zijn kop, buik en rug. Die elektrische signalen gaan vervolgens naar zijn brein en dat vertaalt de informatie naar een soort elektrisch beeld van de omgeving.
Driemaal zo ver
Bij radar en sonar gebruiken mensen heel wat zenders en ontvangers samen om een compleet plaatje van de omgeving te genereren (op basis van respectievelijk radio- en geluidsgolven). Zou dit iets zijn wat ook dieren kunnen, maar dan met elektrische velden? Met deze vraag in het achterhoofd, gingen Nathaniel Sawtell en Federico Pedraja aan de slag met olifantsvissen.
Eerst bouwden de onderzoekers een computermodel waarin ze de elektrisch omgeving van de olifantsvis nabootsten. Daarbij ging het duo na of individuele vissen er baat bij zouden hebben als ze ook de elektrische beelden zouden ontvangen van nabije soortgenoten en die zouden combineren met hun eigen beeld.
Dat bleek inderdaad het geval. Drie vissen die op deze manier samenwerkten, zouden elk driemaal zo ver kunnen ‘kijken’ dan zonder de collectieve waarneming. Daarmee zouden ze veel beter vijanden kunnen ontwijken, elkaar kunnen vinden (bijvoorbeeld voor paring) en voedsel kunnen vergaren. Het zou hun overlevingskansen dus aanzienlijk vergroten, geven de onderzoekers aan.
Hersenactiviteit
Maar dat zijn de resultaten op basis van een computermodel. Hoe zit het in de praktijk? Daarvoor maten Sawtell en Pedraja de hersenactiviteit van olifantsvissen in een aquarium. Daarbij keken ze vooral naar de regio in het brein waar de elektrosensorische informatie wordt verwerkt.
Die opnames lieten zien dat de vissenhersenen reageren op zowel hun eigen elektrische signalen als op die van hun groepsgenoten. Ook namaak-elektrische signalen, gemaakt door de onderzoekers, hadden dit effect. De verandering in het patroon in hersenactiviteit die optrad in beide gevallen kwam bovendien overeen met wat het computermodel al had voorspeld.
Elektrisch ‘dialoog’
Verder ontdekten de onderzoekers een soort elektrisch ‘dialoog’ die zich regelmatig afspeelde tussen twee olifantsvissen. Daarbij zonden ze regelmatig en om de beurt elektrische signalen uit. Mogelijk speelt deze zogenoemde echo-reactie een rol bij de coördinatie van de collectieve waarneming, denken Sawtell en Pedraja.
Dat de olifantsvissen in elkaars elektrische beelden tappen is overigens misschien niet verrassend, geeft het duo aan. De dieren bezitten een van de grootse hersenen in verhouding tot hun lichaam van het dierenrijk. Dat kan nodig zijn om het ingewikkelde systeem van collectieve waarneming mogelijk te maken.
Waarnemingstechnieken
Maar meer onderzoek is nog wel nodig. Want doen de vissen het ook in hun natuurlijk omgeving van de zee? En wat gebeurt er precies in de hersenen bij het ontvangen van die elektrische beelden van soortgenoten? En wat voor soort objecten kunnen precies worden waargenomen en in welk tijdsbestek?
Genoeg vragen dus. En de antwoorden daarop zijn niet alleen interessant voor biologen. De opgedane kennis kan ook helpen bij de ontwikkeling van geavanceerde waarnemingstechnieken voor bijvoorbeeld onderzeeboten en medische apparatuur.
Bronnen: Nature, Columbia University via EurekAlert!
Beeld: CC-by-SA 2.0 Generic