De veren van zandhoenders functioneren als een soort spons, blijkt uit hogeresolutiebeelden. De zandhoen heeft strak opgerolde filamenten in zijn veren, die ontvouwen als ze nat worden en zo water vasthouden.
Een close-up van de buikveren van een woestijnvogel onthulde complexe, opgerolde structuren die water absorberen en vasthouden. Zo kan de Namaqua-zandhoen (Pterocles namaqua) water meenemen in zijn verenkleed.
Mannetjeszandhoenders maken dagelijks uitstapjes naar waterrijke plekken in Zuid-Afrika. Daar weken ze hun buikveren in het water. Volgezogen met vocht vliegen ze terug naar hun jongen, tot dertig kilometer verderop. Daar zuigen de dorstige kuikens het water uit pappa’s verendek. Al meer dan vijftig jaar geleden ontdekten onderzoekers dat deze veren opgerolde filamenten hebben, ‘barbules’ genaamd. Maar niemand had daar goed naar gekeken.
Heersen zwermen killerdrones straks over het slagveld?
Een luchtruim gevuld door kunstmatig intelligente killerdrones, die autonoom bepalen wie blijft leven en wie zal sterven. Hoe waarschijnlijk is dat?
Kleinste detail in verendek blootgelegd
Om die bijzondere veren in detail te kunnen zien, gebruikten onderzoekers onder meer hogeresolutiemicroscopen, micro-CT-scans en 3D-modelleringstechnologie. Ze vonden een stijve centrale veerschaft die symmetrische rijen baarden ondersteunt: de ‘zijtakken’ van een veer. De baarden zijn bedekt met opgerolde ‘barbules’, een structuur die nog het meest lijkt op varens met gekrulde bladeren. Toen ze de veren in het water dompelden, zagen de onderzoekers hoe de gekrulde barbules door hun capillaire werking water aanzogen.
‘Zodra de barbules nat worden, rollen ze uit en ontstaat er een soort dik bos van rechte barbules, en dat is wat het water in de veer vasthoudt’, vertelt engineer Jochen Mueller van de Johns Hopkins Universiteit in Maryland, VS. ‘Het leukste is dat het omkeerbaar is. Zodra het water eruit is en de veren droog zijn, rollen ze weer op.’
Op basis van eerder onderzoek had Mueller deze gekrulde barbules al verwacht, maar de onderzoeker ontdekte dat de barbules ook rechtstreeks uit de centrale schacht groeien. Samen met zijn collega’s zag hij ook een honingraatachtige structuur in de centrale veerschaft, die de schacht lichtgewicht en stevig maakt.
Veren inspireren nieuwe technologie
‘Veel van de spannendste wetenschap ontstaat wanneer je nieuwe technologie toepast om allang bekende biologische systemen te onderzoeken. De buikveren van de zandhoen zijn daar een uitstekend voorbeeld van’, zegt ornitholoog Allison Schultz van het Natural History Museum in Californië, die niet betrokken was bij het onderzoek.
Mueller hoopt dat een beter begrip van zandhoenveren kan leiden tot nieuwe technische innovaties. Zoals betere ‘wattenstaafjes’ die je in je neus steekt om te testen op COVID-19. Die moeten namelijk vloeistoffen zowel efficiënt absorberen als efficiënt afgeven.
