Olifantsvissen nemen hun omgeving waar via een elektrische vorm van echolocatie. Dat blijken ze op een bijzondere, collectieve manier te doen. Ze combineren elektrische pulsen van soortgenoten met hun eigen pulsen om bijvoorbeeld prooien te vinden.
Met hun lange, slurfachtige snuit zijn zoetwater-olifantsvissen een opvallende verschijning. Ze gebruiken ook een opvallende techniek om hun omgeving waar te nemen. Omdat de vissen in modderige Afrikaanse rivieren leven, hebben ze niet veel aan hun ogen. Daarom gebruiken ze een ander zintuig, vergelijkbaar met de echolocatie van bijvoorbeeld vleermuizen en dolfijnen.
Bij echolocatie zenden dieren geluidspulsen uit, en reconstrueren ze hun omgeving door te luisteren naar de echo van het teruggekaatste geluid. Olifantsvissen, ook wel tapirvissen genoemd, zenden geen geluid uit, maar elektrische pulsen. Twee onderzoekers van de Columbia-universiteit in de Verenigde Staten hebben nu ontdekt dat deze vissen ook de elektrische signalen van soortgenoten kunnen oppikken om zo een beter beeld te krijgen van de omgeving en zo tot drie keer verder kunnen ‘kijken’.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Elektrische vissen
Olifantsvissen produceren elektrische pulsen met een orgaan in hun staart. En ze kunnen elektrische velden waarnemen met elektroreceptoren op hun huid. Dat zijn zenuwuiteinden die gevoelig zijn voor elektrische velden.
Het water en objecten in het water, zoals stenen, planten en ook prooien, geleiden de elektrische pulsen op verschillende manieren. De veranderingen in het elektrische veld die daardoor ontstaan, voelen de olifantsvissen met hun elektroreceptoren. Net zoals geluid een echo werpt bij echolocatie, zo werpen deze veranderingen in de geleiding een soort schaduwen op de huid van de vissen. Het brein vertaalt die informatie, zodat de vis weet waar hij zijn prooi kan vinden.
Voordeel
De twee Amerikaanse onderzoekers vroegen zich af hoe olifantsvissen omgaan met de elektrische signalen van soortgenoten. Die ontvangen ze immers ook. Het was al bekend dat ze geen last hebben van verstoringen door andere signalen. Maar zouden ze er ook hun voordeel mee kunnen doen? Bij ingenieurs is het bekend dat je groepjes van sonar- of radarzenders en -ontvangers kunt laten samenwerken, waardoor ze beter werken.
Om dit te onderzoeken ontwikkelden de wetenschappers eerst een computermodel dat de elektrische velden van een groepje vissen simuleert. Daaruit bleek dat een individuele olifantsvis een beter beeld krijgt van een object, als hij naast zijn eigen signalen ook die van zijn groepsgenoten meeneemt. Ook zou de vis, volgens het computermodel, dankzij zijn soortgenoten tot drie keer verder kunnen waarnemen.
Gezamenlijk waarnemen
Vervolgens keken de onderzoekers of de vissen inderdaad doen wat de computermodellen voorspellen. Dat deden ze door met micro-elektroden de hersenactiviteit van olifantsvissen te meten. Daaruit bleek dat de hersenen inderdaad reageren op zowel de eigen elektrische signalen als die van soortgenoten. Ook was de gemeten hersenactiviteit vergelijkbaar met wat de computermodellen voorspelden voor het gezamenlijke waarnemen.
De onderzoekers onderzochten daarnaast het gedrag van vissen die samen in een tank geplaatst werden. Ook dat ondersteunden de computermodellen. Ze bleken namelijk in formaties te gaan zwemmen die gunstig zijn voor het gezamenlijke waarnemen.
‘We hebben aangetoond dat deze olifantsvissen in groepsverband veel beter lijken te “zien” dan alleen’, vertelt neurowetenschapper Nathaniel Sawtell van de Columbia-universiteit. Het is voor het eerst dat dat is aangetoond bij elektrisch waarnemende vissen. Het is nu de vraag of andere soorten hier ook gebruik van maken.
