• Reader
  • Dieren en hun zesde zintuig

Dieren en hun zesde zintuig

| Jan Oliver Löfken | 22 februari 2018

Verhalen over dieren die aardbevingen, tsunami’s en vulkaanuitbarstingen voelen aankomen, doen al sinds de oudheid de ronde. Onderzoekers proberen er nu achter te komen hoe dit ‘zesde zintuig’ werkt.

Er was iets vreemds aan de hand met de padden, dat had Rachel Grant meteen gemerkt. In 2009 wilde de biologe van het Britse Hartpury University Centre onderzoek doen naar het paringsgedrag van de amfibieën in de 
Italiaanse provincie L’Aquila.

Maar midden in de voor het soortbehoud zo belangrijke paartijd raakten de diertjes plotseling de belangstelling voor elkaar kwijt en zochten een schuilplaats. Ruim een week heerste er een spookachtige stilte. Toen kwam de klap: een aardbeving met een kracht van 5,8 op de schaal van Richter deed de regio Abruzzen trillen, verwoestte duizenden gebouwen en eiste 308 levens. Een paar dagen later zetten de padden hun paringsrituelen voort, alsof er niets was gebeurd. Sindsdien is Grant ervan overtuigd dat padden een ‘zesde zintuig’ hebben. Ze lijken te voelen dat er een aardbeving in aantocht is, terwijl de mens er meestal door wordt overrompeld.

De Britse is meer bewijzen voor haar stelling aan 
het verzamelen. In 2011 volgde ze met cameravallen verscheidene diersoorten in het Parque Nacional Yanachaga in Peru. Ook hier liet zich in de week voor een zware aardbeving plotseling geen dier meer zien – een hoogst ongebruikelijke rust voor een soortenrijk tropisch bergwoud. Momenteel is Grant in een gebied met veel seismische activiteit op zoek naar aanwijzingen voor opvallend gedrag.

Alleen over de oorzaken – genoemd worden een 
verandering in de vochtigheid van de grond, 
ontsnappende gassen, zwakke microbevingen en zelfs een elektrische oplading van de lucht – kan ook de biologe tot nog toe alleen maar speculeren.

‘Door dieren te observeren kunnen niet alleen aardbevingen, maar ook vulkaanuitbarstingen worden voorspeld’

Verhalen over dieren die zich voorafgaand aan natuurrampen merkwaardig gedroegen deden al in de oudheid de ronde, maar zijn nooit systematisch onderzocht. Uitgerekend nu, in het tijdperk van 
uitgekiende meettechnieken en gevoelige waarschuwingssystemen, staat het levende wezen als voorspeller van natuurrampen opnieuw in de belangstelling. Het complexe gedrag van dieren heeft de potentie puur technische waarschuwingssystemen te overvleugelen, dat is de stellige 
overtuiging van Martin Wikelski, directeur van het Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell aan de Bodensee. ‘Door dieren te observeren kunnen niet alleen aardbevingen, maar ook vulkaanuitbarstingen worden voorspeld,’ zegt hij. Op beide bijten geofysici tot op heden hun tanden stuk, ondanks sensoren, supercomputers en satelliettechnieken. Anekdotes zijn er te over. Zo volgden de bewoners van het Indonesische eiland Simeulue in december 2004 hun opgeschrikte vee de nabijgelegen heuvels in. Een uur later kwam de eerste vloedgolf van de verwoestende tsunami aan land, die in de kustgebieden rond de Indische Oceaan 230.000 slachtoffers maakte. Na de ramp vertelden deze mensen dat ze het aan de dieren te danken hadden dat ze nog leefden. Ook uit Sri Lanka zijn er ooggetuigenverslagen: daar waren het nerveuze olifanten die de bewoners ertoe wisten te bewegen het binnenland in te 
vluchten.

Zendertjes

Gestaafde verklaringen voor het waarschuwende gedrag van dieren zijn er tot dusverre niet. Veel theorieën daarover staan nog ter discussie. Zo kunnen olifanten heel laagfrequente infrageluidsgolven opvangen; overeenkomstige trillingen in de grond zouden ze via hun zolen waarnemen. Koeien, schapen en geiten registreren lichte bevingen mogelijk dankzij een uiterst gevoelige tastzin in de hoeven. Weer andere dieren hebben een buitengewoon ontwikkeld reukvermogen dat al op enkele moleculen van een gas reageert of kunnen elektromagnetische velden detecteren. Al deze gaven zouden aanwijzingen kunnen geven voor een dreigend onheil, die de mens ontgaan. Om de ernstige lacunes in de kennis op te vullen, voorziet Wikelski dieren systematisch van zendertjes. Hij behoort tot de weinige voortrekkers die de legenden over waarschuwend gedrag van dieren het aureool van geheimzinnigheid en onverklaarbaarheid willen ontnemen. Gps-modules en bewegingssensoren moeten grote hoeveelheden gegevens gaan leveren die als basis kunnen dienen voor een zuivere, wetenschappelijke bewijsvoering.
Vijf jaar geleden al voorzagen Wikelski en zijn collega’s een tiental schapen en geiten bij de Italiaanse vulkaan Etna van een elektronische halsband. Met 
de computer analyseerden ze hun bewegingspatronen, met als resultaat: bij alle grotere activiteit van de vulkaan werden de dieren tot zes uur eerder onrustig en vluchtten ze naar de dichtstbijzijnde schuilplaats. Wikelski vroeg vervolgens patent aan op zijn waarschuwingsmethode met behulp van dieren.

Momenteel analyseert het team nieuwe gegevens 
uit een Italiaans aardbevingsgebied. Na de eerste trillingen in het afgelopen najaar waren de onderzoekers snel ter plaatse en vonden een boerderij waar ze het vee van sensoren mochten voorzien. ‘Dieren 
in stallen zijn uitermate geschikt,’ zegt Wikelski, ‘want daar staan ze nauwelijks bloot aan andere invloeden van buiten.’

Het onderzoekersgeluk was met hem: op de eerste bevingen volgde een tweede, krachtigere serie. Zo konden voor en tijdens de aardschokken betrouwbare gegevens worden verzameld. Wikelski mag nog niet zeggen of het gedrag van de dieren echt zo opvallend was als gehoopt, want de resultaten van het onderzoek zullen op korte termijn in een gerenommeerd vakblad worden gepubliceerd – ook na commentaar van tot nog toe sceptische onderzoekers van aardbevingen. Wikelski is niet 
de enige die met behulp van dieren betrouwbare voorspellingen over aardbevingen en vulkaanuitbarstingen wil doen. Geoloog Ulrich Schreiber van de Duisburg-Essen-universiteit ontdekte mieren als waarschuwingssysteem. Honderden nesten in de Eifel, het Zwarte Woud en het Beierse Woud heeft hij in kaart gebracht. De kolonies hadden een duidelijke voorkeur voor scheuren in de aardkorst – hotspots voor aardbevingen. ‘De nesten bevonden zich altijd langs de tektonisch actieve zones,’ zegt Schreiber. Een mogelijke verklaring is dat de insecten worden aangetrokken door de ongeveer een tiende graad hogere temperatuur, wat wordt veroorzaakt door koolstofdioxide die uit diepere en warmere aardlagen naar boven stroomt.

Olifanten kunnen laagfrequente infrageluidsgolven opvangen; overeenkomstige trillingen in de grond zouden ze via hun zolen waarnemen. – © Will Burrard-Lucas / Getty
Olifanten kunnen laagfrequente infrageluidsgolven opvangen; overeenkomstige trillingen in de grond zouden ze via hun zolen waarnemen. – © Will Burrard-Lucas / Getty

Ruim drie jaar lang, van 2009 tot en met 2011, observeerde Schreiber twee mierenhopen in de Eifel met hogeresolutiecamera’s die dag en nacht opnamen maakten. De krachtigste beving die zich in die tijd voordeed had een magnitude van 3,2 op de schaal van Richter. Enkele uren voor de aardschokken gingen de diertjes – die er verder een strikt ritme op na hielden – inderdaad abnormaal gedrag vertonen: ’s nachts waren ze actiever, overdag juist rustiger dan anders. Pas de volgende dag vervielen ze weer tot de dagelijkse sleur. Een mogelijke verklaring daarvoor zijn gassen die voor de aardbeving uit de scheuren 
ontsnapten – een voorbode van geologische activiteit.

Of het nu gaat om geiten, padden, mieren of olifanten, alle tot nog toe uitgevoerde studies zijn gebaseerd op een gering aantal observaties, leveren een beperkte hoeveelheid gegevens en doen daarom veel deskundigen twijfelen aan het ‘waarschuwingssysteem dier’. Maar daarin moet het project ICARUS dit jaar verandering gaan brengen. Half februari 2018 is vanuit het Russische ruimtestation Bajkonoer een speciale antenne naar het internationale ruimte-
station ISS geschoten, die astronauten vóór mei 2018 
tijdens een ruimtewandeling zullen installeren.

Uiterlijk vanaf juni 2018 moet de antenne dan voor het eerst zendergegevens van duizenden dieren 
gaan verzamelen en naar een databank op aarde sturen. Vanaf dat moment zijn bijvoorbeeld de routes van trekvogels van moment tot moment en van 
continent tot continent te volgen. De deelnemende onderzoekers uit verscheidene landen verwachten een enorme hoeveelheid gegevens die de resultaten van alle bestaande metingen zullen overtreffen, omdat telemetrieprojecten – waarbij met antennes op land de sensoren uitgelezen kunnen worden – meestal beperkt blijven tot slechts enkele tientallen getagde dieren en enkele vierkante kilometers.


Biologen en gedragsonderzoekers staan met tal 
van ICARUS-projecten in de startblokken. Zoogdieren, trekvogels, zeeschildpadden en in de toekomst 
zelfs sprinkhanen zullen worden uitgerust met 
gps-modules, versnellingsmeters en detectoren voor temperatuur en magnetische velden. De onderzoekers richten zich vooral op de verrassende capaciteiten 
van groepen dieren. ‘Die zouden wel eens een soort supersensor kunnen worden,’ zegt Iain Cuzin, expert in de groepsintelligentie van dieren aan het Max-Planck-Institut in Radolfzell. Uit veel waarnemingen is al gebleken dat groepen dieren veel gevoeliger zijn voor prikkels uit hun omgeving en betere en snellere beslissingen nemen dan individuele dieren. De redenen daarvoor zijn nog in nevelen gehuld. ICARUS moet eraan bijdragen om dat raadsel op te lossen.

Om de reusachtige hoeveelheid gegevens te kunnen opslaan en beoordelen, werken zogeheten bio-loggingexperts samen met wiskundigen, natuurkundigen en IT-specialisten. Hun gemeenschappelijke doel is om met big data en onweerlegbare, statistische significantie het gedrag van de meest uiteenlopende dieren te begrijpen en hun waarschuwingspotentieel voor rampen nauwkeurig te documenteren. De 
toepassingen reiken veel verder dan aardbevingen 
en vulkaanuitbarstingen, want de sensoren onthullen niet alleen onbekende gedragspatronen. Alleen al het volgen van trekvogels heeft een groot potentieel, zoals een eerdere signalering van epidemieën als vogelgriep of ebola. ‘Gegevens over vliegroutes en overwinteringslocaties van trekvogels zijn noodzakelijk voor de voorspelling van een infectieverspreiding als vogelgriep,’ zegt ICARUS-onderzoeker Grigori 
Tertitski van de Russische Academie van Wetenschappen in Moskou. Uit voorstudies is gebleken 
dat ganzen en eenden uit China en Europa dezelfde broedplaatsen gebruiken tijdens hun trek en daar gevaarlijke virussen kunnen doorgeven aan zwermen vogels uit elk ander continent. Temperatuursensoren bieden de mogelijkheid een aandoening van vogels over grote afstand te diagnosticeren. Mocht er weer eens een griepgolf uit het Verre Oosten aankomen, dan kan Europa zich daar veel eerder op voorbereiden.

Als de zendertjes bovendien weergegevens over onder andere de luchtdruk, temperatuur, neerslag 
en windsnelheid verzamelen, dan kunnen zelfs de gevolgen van de klimaatverandering in de gaten worden gehouden. ‘Met dieren als levende meetapparatuur zouden we extreem weer en langdurige veranderingen van het klimaat kunnen onderkennen, wat met andere methoden vrijwel niet mogelijk is,’ zegt Gil Bohrer van de Ohio State University, 
die eveneens deelneemt aan ICARUS. Niet alleen waarschuwt de dierenwereld de mens voor natuurrampen, ze is ook behulpzaam bij een betere 
bescherming van de natuur zelf.

Auteur: Jan Oliver Löfken
Vertaler: Pieter Sterutker

CONTEXT: Truffels, drugs, darmkanker

Vanwege hun fijne neus staan honden hoog aangeschreven als levende sensoren. Op luchthavens en bij grensovergangen sporen ze de kleinste hoeveelheden drugs en springstof op. Fijnproevers schakelen de dieren in om op vochtige bosgrond truffels te lokaliseren; de hond heeft het varken allang de loef afgestoken. Speciale hulphonden waarschuwen diabetespatiënten voor een te lage bloedsuikerspiegel en epileptici voor een komende aanval. Kennelijk registreren ze een dalende zuurstofsaturatie van het bloed. Zelfs voor een vroege diagnose van kanker zouden honden geschikt zijn. Volgens enkele kleine studies kunnen ze borst-, nier- en longkanker herkennen aan de geur van de adem of de urine van een patiënt. Onduidelijk is echter welke stoffen de honden hierbij ruiken. Een systematische studie met verscheidene hondenrassen – onder andere labradors, riesenschnauzers en herdershonden – heeft de hoop op een vroege diagnose van kanker echter getemperd. Na een training van enkele maanden – analoog aan die van drugshonden – was 45 tot 74 procent van de diagnoses juist, een veel te laag percentage om betrouwbare uitspraken over de aanwezigheid van de ziekte te doen.

Dit artikel van Jan Oliver Löfken verscheen eerder in
Recent verschenen
Een remedie tegen navelstaren?
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief.
Onze nieuwsbrief wordt wekelijks verzonden.
inschrijven

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief!

En ontvang wekelijks het beste uit de internationale pers in uw mailbox.