Kwallen horen bij eenvoudigste diersoorten, en hebben geen hersenen. Toch kunnen ze leren, blijkt nu.
Caribische dooskwallen kunnen leren van ervaringen, ook al hebben ze geen hersenen. De ontdekking werpt nieuw licht op de evolutie en mechanismen achter leergedrag.
‘Leergedrag is een topprestatie van het zenuwstelsel,’ zegt neurobioloog Jan Bielecki van de Universiteit van Kiel in Duitsland. Het kunnen leren van eerdere ervaringen werd tot nu toe alleen toegeschreven aan dieren met complexere zenuwstelsels zoals fruitvliegjes, muizen en mensapen.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
Maar studies hebben laten zien dat ook eenvoudigere wezens dit vermogen hebben. Dit bracht Bielecki en zijn collega’s ertoe om het leren bij kwallen te onderzoeken, een soort die een zeer vroeg stadium van de evolutie van dieren vertegenwoordigt.
Lerende kwallen
De onderzoekers bootsten in een experimentele omgeving de inheemse habitat vol mangrovebomen van de Caribische dooskwal (Tripedalia cystophora) na. Ze plaatsten een kwal ter grootte van een vingernagel in een ronde tank. De wanden ervan waren beschilderd met witte en grijze strepen. Deze moesten lijken op de verticale mangrovewortels waar de kwal in het wild doorheen manoeuvreert.
De onderzoekers gebruikten grijze strepen in plaats van zwarte, zodat de ‘wortels’ verder weg leken dan ze waren. Door deze optische illusie botsten de kwallen aanvankelijk tegen de wanden van de tank. Maar na een zeven en een halve minuut durende sessie begon elk van de twaalf kwallen te draaien om de wanden te ontwijken.
Dit suggereert dat ze leerden van de botsingen, en hun gedrag veranderden. Aan het einde van het experiment hadden de kwallen het aantal botsingen gehalveerd, en hun succesvolle uitwijkmanoeuvres verviervoudigd.
‘Nadat ze de strepen tegenkwamen die dichterbij waren dan ze dachten, leerden ze om er verder vandaan te blijven,’ zegt Bielecki. Hij was vooral verbaasd dat de kwallen er maar een paar minuten voor nodig hadden om te leren de wanden van de tank te vermijden.
Visuele zintuigen
De onderzoekers denken dat, in tegenstelling tot bij een traditioneel brein, het leren gebeurt in de vier visuele zintuigen van de kwal, de rhopalia, die over het lichaam verspreid zijn. Elk rhopalium heeft zes lenzen die licht detecteren, en zo de bewegingen en draaiingen van de zwemmende kwal helpen sturen.
Het onderzoek toont aan dat ‘zenuwstelsels in deze dieren opmerkelijke functies kunnen voortbrengen’, zegt neurobioloog Simon Sprecher van de Universiteit van Fribourg in Zwitserland, die niet betrokken was bij het onderzoek.
