GEBOREN OM TE JAGEN
Informerend relaas over Kenneth Catania, ‘Geboren om te jagen’. In: Scientific American, mei-juni 2011, pag. 28-31.
In bovengenoemde aflevering van het tijdschrift Scientific Ame-rican staat een bijzonder interessant artikel van Kenneth Catania, hoogleraar biologie aan de Vanderbilt University in Nashville, U.S.A. Catania heeft het jaaggedrag van de relatief onbekende ten-takelslang, Erpeton tentaculatum, onderzocht en is tot verbazing-wekkende conclusies gekomen.
Erpeton tentaculatum, een kleine slang (50-90 cm), komt voor in Thailand, Cambodia en Vietnam en brengt haar hele leven in het water door, variërend van meren, rijstvelden en langzaam stro-mende beken en rivieren. Ze kunnen worden aangetroffen in zoet, brak en zeewater. De dieren kunnen maar liefst tot een half uur on-der water blijven. ’s Nachts en in droge tijden graven ze zich soms in in de modder. Erpeton tentaculatum is ovovivipaar en de jongen worden levend onder water geboren.
Haar naam ontleent deze slang aan de twee karakteristieke tenta-kels aan weerskanten van de snuit. Al lang bestond het vermoeden dat deze aanhangsels hun eigenaar hielpen bij het detecteren van vissen, maar de vigerende hypothesen waren nooit getoetst. Catania nam zich voor het raadsel van de vreemde tentakels definitief op te lossen. Maar tijdens deze queeste ontdekte hij heel wat meer.
Erpeton tentaculatum blijkt een indrukwekkend complex van aan-valsstrategieën tot haar beschikking te hebben, strategieën die ze al bij haar geboorte kent. Daaruit blijkt dat niet alleen de omgeving gedrag mede bepaalt, maar dat gedrag ingebakken kan zitten in de genen. Om de functie van de tentakels te kunnen onderzoeken, diende Catania het jachtgedrag van Erpeton tentaculatum onder de loep te nemen. Dat lukte alleen maar, door met behulp van een hogesnelheidscamera opgenomen beelden in slow motion af te spe-len. De strijd tussen slang en vis speelt zich af veertig millisecon-den, 1/25ste van een seconde en alleen een camera die 500 tot 2000 beelden per seconde schiet, maakt het mogelijk details van het jaaggedrag te observeren.
De vertraagd afgespeelde beelden leken zelfmoordneigingen van de prooien te laten zien: bij veel aanvallen draaiden de vissen zich naar de naderende kaken van de slang. Sommige zwommen zelfs regelrecht de bek in. Dat is vooral daarom zo vreemd, omdat vissen snelle zenuwcircuits en lichaamsreacties hebben om vijanden te bespeuren en eraan te ontsnappen: ze hebben amper zes tot zeven milliseconden nodig om een ontsnapping in te zetten. Zo’n vlucht-reflex wordt bij vissen de C-start genoemd, omdat de vis zijn li-chaam in een C-vorm buigt en snel kan wegzwemmen van een vij-and.
Dat de vissen tijdens het onderzoek van Catania soms rechtstreeks de bek van een slang inzwommen, blijkt te maken te hebben met de ongewone J-vorm van de slang tijdens het jagen. Die lokt de prooi in de val. Erpeton tentaculatum jaagt bij voorkeur op prooien die de krulling van de J-vorm tussen de kop en bovenlichaam inzwem-men. Als de slang nu op zeker moment haar middenlijf beweegt, alarmeert ze daarmee de vis die het drukverschil in het water op-merkt en prompt de verkeerde kant uitzwemt, richting bek van de slang.
Catania legt uit hoe het zenuwsysteem van vissen werkt. Aan beide zijden van het vissenbrein zitten twee neuronen die normaliter in het voordeel van de vis werken. Deze Mauther-neuronen sturen signalen naar de andere kant van het lichaam. Een wedren tussen de twee razendsnel geleide neuronen bepaalt in welke richting de vis zal vluchten. De beweging met het middenlijf die de slang maakt, zet de vis echter op de verkeerde vin en stuurt het vluch-tende dier richting predator.
De houding van de vluchtende vis draagt er bij dit alles ook nog toe bij, dat het verzwelgen van de prooi in een razend tempo kan plaatsvinden. Hij zwemt immers met de kop vooruit de bek van de slang in, de ideale manier voor een slang om haar prooi naar bin-nen te werken. Daardoor kan de slang niet alleen veel prooien eten, ze blijft tijdens dat proces ook redelijk onopgemerkt. Dat laatste is een leuke bijkomstigheid, want tentakelslangen hebben ook hun vijanden en vallen natuurlijk erg op als zij een worsteling moeten leveren om hun prooi naar binnen te krijgen.
Catania moest zijn onderzoek naar de functie van de tentakels nog even uitstellen, want hij kwam nóg meer trucjes in het repertoire van Erpeton tentaculatum op het spoor. Idealiter bevindt een prooi zich binnen bijtbereik tussen kop en nek, parallel aan de kaken. Maar er zijn vissen die zich niet op deze plek bevinden. Het blijkt nu, dat de tentakelslang het gedrag van haar prooi kan voorspellen: ze stuurt haar prooi eerst met een schijnbeweging weg van het ach-terlijf, parallel aan de kaken en nog voor de vis beweegt, slaat ze toe op de plek waar de kop van de vis zal komen. Catania ontdekte dat dit alles zó snel gebeurt, dat de visuele informatie voor de slang on-betrouwbaar is en dat zij dus wel moet vooruitdenken. Hij ontdekte varianten op dit voorspellingsgedrag, waarbij slangen zich aardig in de knoop moeten leggen. Blijkbaar hebben ze een heel repertoire aan strategieën om in elk scenario te kunnen toeslaan.
Ook pasgeboren Erpeton tentaculatum beschikken al over het ver-mogen om prooigedrag te voorspellen: bij experimenten bleken ook zij toe te slaan op toekomstige locaties van wegvluchtende vissen. Catania heeft daarmee afdoende bewezen, vindt hij, dat de tenta-kelslang al bij de geboorte weet hoe vissen bewegen, en, veel be-langrijker natuurlijk, hoe daarop de anticiperen.
Catania tilt zijn bevindingen aangaande Erpeton tentacula-tum naar een hoger niveau: aangeboren talent getuigt van een lan-ge evolutionaire geschiedenis van deze slangensoort. En dat op zijn beurt, is weer een belangrijke bevinding voor één van de funda-mentele vraagstukken in de biologie, namelijk het relatieve belang van natuur en cultuur in de ontwikkeling van gedrag.
Vissen hebben nog geen ontsnappingsgedrag aangeleerd voor deze manier van bejaagd worden, omdat tentakelslangen zeldzame vij-anden zijn, die gedrag uitbuiten dat in normale omstandigheden zijn nut bewezen heeft.
Uiteindelijk komt Catania toch nog bij de tentakels uit. Dat blijken uitzonderlijk gevoelige tastorganen te zijn die waterbewegingen kunnen waarnemen van objecten in de buurt. Ze stellen de eige-naar zelfs in staat om ook ’s nachts of in troebel water een prooi te detecteren en te vangen.
Wie de bij Google video’s opvraagt met behulp van de naam ‘Kenneth Catania’, krijgt een prachtige illustratie van het boven-staande te zien.
Eerder gepubliceerd in Litteratura Serpentium 31 (2011), 200-205.
