Booknotes van Ed Yong’s Een immense wereld

H1. Lekkende zakken chemicaliën: geuren en smaken.

Het boek begint met de reuk en smaak. We lezen over hond Finn en zijn zeer geavanceerde reukorgaan. Over mieren en hun feromonen, die alles bepalen en die de mieren met hun antennes oppikken. Over olifanten en hun slurf, waarmee zij nog beter kunnen ruiken dan honden. Olifantenpoep dient als visitekaartje, olifanten weten precies welke olifant van de familie het heeft achtergelaten. Ze kunnen water ruiken, ook als dat diep ondergronds is en ‘ruiken’ het landschap, zoals wij het zien, en herinneren zich waarschijnlijk zó waar paden en waterbronnen zijn. Ze navigeren door te ruiken. Slangen ruiken met hun tong, die heeft géén smaakpapillen. Ze spuiten hun gif in hun slachtoffers en laten die dan wegvluchten, door de geur kunnen ze hun, inmiddels dode, slachtoffers weer vinden. En die gespleten tong heeft een functie: elke punt pikt geurmoleculen op, net iets na elkaar, en zo weet de slang waar die moleculen vandaan komen.

Er is verschil tussen geur en smaak. Geur werkt op afstand, smaak alleen bij contact, denk je. Maar het ligt wat ingewikkelder. Geurmoleculen worden door geurreceptoren eerst opgelost in vloeistof, voordat ze worden waargenomen. Ook pas bij ‘contact’ dus. Een beter onderscheid is dat smaak reflexief is, en aangeboren. We deinzen als baby terug voor bittere stoffen, en moeten echt leren om bier en koffie lekker te vinden. Geuren hebben geen betekenis, totdat je leert ze te associëren met ervaringen. Baby’s walgen niet van een poeplucht, dat leren ze als ze ouder worden. Geur- en smaaktriggers gaan dan ook naar verschillende delen van de hersenen: geur naar de voorhersenen, die leren; smaak naar de achterhersenen, waar de basisfuncties zitten.

Smaak wordt alleen gebruikt voor voedselselectie. De receptoren kunnen overal zitten: op de tong, op de voeten (bij muggen en vliegen) of zelfs op de héle huid (meerval). Smaak- en geurreceptoren zijn chemische zintuigen: ze detecteren moleculen.

H2. Eindeloze manieren van zien: licht.

Dan het gezichtsvermogen. Wist je dat springspinnen maar liefst 4 paar ogen hebben? Het centrale paar ziet patronen, vormen, kleuren. De secundaire paren zien beweging. Apart! Maar er zijn veel overeenkomsten tussen de diverse soorten ogen van alle dieren. Ze hebben allemaal foto-receptoren, die opsines, een soort eiwit, bevatten. Die opsine werkt samen met een partnermolecuul: het chromofoor. Dat chromofoor absorbeert energie van een foton, en verandert van vorm. Dan moet de opsine-partner zich aanpassen, en dat zet weer een chemische kettingreactie in gang die eindigt met een elektrisch signaal naar een neuron. Ook al is het proces voor alle dieren hetzelfde, de ogen zijn steeds anders afhankelijk van de eigenschappen van het licht waar het dier op focust.

Ons gezichtsvermogen is heel goed, we zien heel scherp, zoals alle primaten. Handig (toen) om insecten te vangen én (nu) om subtiele gezichtsuitdrukkingen te kunnen zien. Voor onze behoeften precies goed. Maar we zien geen bal in het donker. Leeuwen en hyena’s zien niet zo scherp als wij, maar wel veel beter bij minder licht, handig, want ze jagen bij dageraad en schemering. Alleen roofvogels zien scherper dan wij. Overdag dan. Iets anders: St. Jacobsschelpen hebben tientallen hoog-resolutie ogen, op beweeglijke tentakeltjes, langs de binnenrand van de schelp. Niemand weet waarom, en een mossel of oester heeft ze niet. De slangster heeft ook fotoreceptoren, maar geen ogen. Die duizenden receptoren zitten op zijn armen, het heeft geen hersenen om de input te verzamelen en er een ‘beeld’ van te maken. Wat moet het er dan mee? We hebben geen idee. We weten wél waarom de ogen van een rendier goudgeel zijn in de zomer en blauw in de winter.

H3. Rurper, grurper, yurper: kleur.

Het derde hoofdstuk gaat over kleur, en begint met een uiteenzetting van de techniek van kleuren zien, met soorten kegeltjes. Dieren hebben vaak 1 of 2 soorten: mono- of dichromie. Wij hebben 3 soorten, voor rood, groen en blauw. Dat was evolutionair gezien genoeg om het rode fruit tussen de groenen bladeren te spotten. Het verschil van één extra kegeltje is enorm groot. Een dichromaat ziet maar 1% van de kleuren die wij zien! Vogels, zoals kolibries, hebben 4 soorten, die drie van ons, plus ultraviolet. Dat UV moet je zien als een soort andere dimensie, een vogel kan honderden miljoenen kleuren onderscheiden. Goudvissen en ooit de dinosauriërs trouwens ook. En dan is er de bidsprinkhaankreeft, die dodeca-chromaat is, 12 kegeltjes dus, en ook nog eens de ‘circulaire polarisatie van lichtgolven’ (heel zeldzaam) kan onderscheiden. Waarom deze buitensporige complexiteit bij dit dier? Alweer: we weten het niet. De complexiteit van de ogen en kleuren zien, heeft invloed op het uiterlijk en communicatie. Primaten ontwikkelden rood zien voor het fruit, en pas daarna plekken op de huid die konden ‘blozen’ met bloed en zo een vaak seksuele boodschap konden overbrengen, denk aan de rode billen van de mandrils.

H4. Het ongewenste zintuig: pijn

Het boek gaat verder over pijn. Pijn is een waarschuwing voor gevaar, goed voor je overlevingskansen. Bij elk dier is de gevoeligheid anders, ze is afhankelijk van nociceptoren, die intense hitte of kou, zware druk, zuren, etc. detecteren. Die zijn bij verschillende dieren steeds anders ‘ingesteld’. Wat een willekeurig dier pijn doet is dus anders dan wat ons pijn doet. Eigenlijk moet je het splitsen: nociceptie is een zintuigelijk proces dat schade detecteert, pijn is het lijden dat daaruit voortvloeit. Daarom trek je je hand weg van een hete pan, nog vóórdat je pijn voelt. En zo is er fantoompijn, pijn zónder nociceptie. Maar omdat pijn een proces is waarbij de hersenen betrokken zijn, wordt het soms als ‘ingebeeld’ bestempeld. Onterecht, maar het feit dat pijn dus subjectief is, maakt de discussie over pijn bij dieren direct erg ingewikkeld.

Welke nociceptie veroorzaakt pijn, en welke niet? En hoeveel? Dit is een moreel, juridisch én economische discussie, die speelt bij het vangen, doden en eten van dieren, maar ook bij experimenteren met dieren. En helemaal als die experimenten tot doel hebben de pijnervaring van individuele dieren te onderzoeken, om het welzijn van de dieren in het algemeen te verbeteren. Onderdeel van de discussie is of kleine hersenen ook minder pijn kunnen verwerken, hoeveel neuronen zijn er minimaal nodig? En een andere discussie is of je het voelen van pijn altijd aan het gedrag kunt zien. De vraag is bijvoorbeeld of er bereidheid is om meer pijn te verdragen, als het om voortplanting of voedselverzamelen gaat? De mannelijke bidsprinkhaan blijft paren met vrouwtjes die hen aan het verslinden zijn. Accepteert hij de pijn als onderdeel van zijn behoefte om zich voort te planten? En is er verschil in pijnbeleving tussen een sowieso kortlevend dier en een langlevend dier, dat van zijn fouten moet leren? Of verschil tussen sociale dieren die hulp kunnen vragen en solitaire dieren? En er zijn nog veel meer vragen waarop nog geen antwoord is.

H5. Zo cool: hitte.

Hoofdstuk 5 gaat over hitte, of temperatuur in het algemeen. Dieren hebben verschillende soorten temperatuursensoren, waaronder eiwitten die TRP-kanalen heten. Het zijn poorten die opengaan bij een bepaalde temperatuur, dan gaan er ionen naar binnen en gaan er elektrische signalen naar de hersenen. De kanalen reageren op verschillende temperaturen, maar ook op chemicaliën, bijvoorbeeld capsaïcine uit chilipepers (door het ‘warmtekanaal’ TRPV1) of menthol in munt (door het ‘koudekanaal’ TRPM8). Bij kippen reageert TRPM8 bij 29 graden, bij ratten bij 24 graden en bij kikkers bij 14 graden. TRPV1 rageert bij 45 graden voor kippen, 42 voor ratten, en 38 voor kikkers. En denk niet dat een kameel lijdt in de woestijn, zijn TRP-kanalen zijn zo afgesteld dat hij die temperaturen fijn vindt. Bijzonder is de dertienstreepgrondeekhoorn: die heeft 0 en 55! Ze gedijen dus bijna overal. Andere bijzondere beesten: de melanophila (vuurkever) is dol op bosbranden, en zoekt ze op via infraroodstraling, op wel 120 km afstand. Parasieten vinden hun favoriete slachtoffer via diens lichaamswarmte, denk aan muggen en wantsen, ze hebben daar een speciaal TRP-kanaal voor.

H6. Een grof zintuig: contact en stroming.

Ik lees in dit hoofdstuk een boeiend stuk over de kanoet, die diepbegraven mosselen kan vinden door ‘tastzin op afstand’. Hij stopt zijn snavel in het zand, duwt tegen de dunne stroompjes water tussen de zandkorrels. Zo ontstaat een drukgolfje, en als er een hard voorwerp in de weg van dat golfje zit, wordt het drukpatroon verstoord. Groeven op de snavel detecteren dat, en ontdekken zo voorwerpen. Dat snavelen doet hij meerdere keren per seconde, hij is voortdurend aan het scannen. Ook de oriputerende lamantijnen zijn boeiend… 

H7. De rimpelende grond: oppervlaktetrillingen

Dan de oppervlaktetrillingen. Kikkervisjes reageren op specifieke trillingen, ze komen als een speer uit hun ei bij het naderen van een slang, niet bij de voetstappen van een mens. Zijn ze eenmaal kikker en willen ze zelf kikkervisjes maken, dan trillen ze sterk met hun billen, in een biltrilwedstrijd. Rivalen hoeven die billen niet te zien, ze voelen de trillingen. Hoe sterker de trilling, hoe groter en gemotiveerder de kikker. Wenkkrabben slaan met hun krabben op het zand en lokken zo partners. Cicaden zingen prachtige liederen via trillingen van planten: ‘diep en melodieus’. En natuurlijk spinnen en hun web.

H8. Een en al oor: geluid.

Hoofdstuk 8 is gewijd aan geluid, en begint met het verbijsterende feitje dat de meeste insecten géén oren hebben. En als ze ze wél hebben, zitten ze op de meest onverwachte plekken, namelijk daar waar de gewenste actie ook plaatsvindt. Bij vrouwelijke cicaden, die naar de zingende mannetjes lopen, dus op hun poten. Over zingen gesproken, over vogelgezang blijkt heel wat te vertellen. Bijvoorbeeld over de volgorde van de syllaben of noten: voor zebravinken irrelevant, voor parkieten juist wel. En over de fijne structuur binnen de noten, die wij niet horen, maar die de zebravinken heel wat nuttige info geven. Ook interessant: het gezang verschilt per seizoen. Het ene seizoen is de snelheid belangrijk, het andere seizoen de toonhoogte. Het gehoor wordt hier dus ook per seizoen op afgestemd, aangedreven door oestrogeen, die de haarcellen in de oren kunnen beïnvloeden. En dat kan ook nog eens verschillen tussen mannetjes en vrouwtjes.

Ook walvissen zingen, met golflengten zo lang als een voetbalveld. Hun gezang is (ook door ons) op een afstand van zeker 2400 km te horen. Met hun geluid leggen ze waarschijnlijk ‘akoestische’ kaarten van de oceanen aan. O, en ook muizen en andere knaagdieren zingen, maar met frequenties die voor ons te hoog zijn om te horen: ultrageluid. Dit is overigens wel goed te horen door veel andere zoogdieren. En om op de vogels terug te komen, de kolibri zingt zó hoog, dat hij het zelf niet kan horen. Voor wie is het dan bestemd? Insecten? Die mét oren kunnen dat horen, maar wat doen ze ermee? Ze hebben trouwens zo’n goed gehoor omdat ze zo hun vijanden kunnen horen: vleermuizen.

H9. Een stille wereld schreeuwt terug: echo’s.

En die vleermuizen komen uitgebreid aan de orde in hoofdstuk 9, wat over echolocatie gaat. Wist je dat ook dolfijnen en zelfs mensen echolocatie gebruiken? Kish, een jonge man, is al vanaf heel jong blind, en gebruikt klikken, en de echo daarvan. Zijn visuele cortex werkt nog steeds, maar is nu een echo-verwerkende cortex. Hij heeft er veel baat bij, het is dus erg jammer dat veel ouders hun blinde kinderen verbieden om ‘rare geluiden’ te maken. Dat deden die van Kish niet.

H10. Levende batterijen: elektrische velden

Hoofdstuk 10 gaat over elektrische velden. Dieren die elektriciteit opwekken zijn bijvoorbeeld de meerval en de sidderaal. En zoals er echo-locatie is, is er ook electro-locatie. Dit staat altijd aan: de dieren wachten niet op prikkels, zoals wij met onze oren, maar ze sturen zelf voortdurend prikkels uit. Een ander verschil is dat er niet op een echo gewacht wordt, zoals bij echo-locatie, maar dat het een onmiddellijk zintuig is, de input is direct. De afstand waarop dit werkt is echter klein.

Dieren kunnen ook communiceren met elektriciteit: actief, door het uitzenden van pulsen, en passief, door het alleen opvangen van pulsen. Haaien bijvoorbeeld zenden zelf niet maar hebben wel receptoren om de pulsen van prooi op te vangen, tot wel 1 nanovolt (= 1 miljardste volt). Nu wordt álle input van onze zintuigen omgezet in elektriciteit en zo naar de hersenen gestuurd, maar voor elektra-receptoren hoeft dat dus niet, hoe makkelijk en efficiënt! Geen wonder dat deze receptoren veel voorkomen, en in de evolutie steeds weer opduiken. Trouwens, ook op land: bloemen zijn negatief geladen (aarde) en groeien in positief geladen lucht, dat creëert een electrisch veld. Hommels pikken dat veld op met hun electro-receptoren: die schattige haartjes van ze.

H11. Zij weten de weg: magnetische velden

Magnetische velden zijn er ook, en daar gaat hoofdstuk 11 over. Uiltjes zijn een soort motten die het magnetische veld van de aarde gebruiken om te navigeren bij migratie. Schildpadden gebruiken het ook, ze hebben een kompas. Maar ze hebben nóg een magnetisch zintuig, wat gebruik maakt van inclinatie, de hoek waaronder de geomagnetische veldlijnen het aardoppervlakte raken (evenaar: evenwijdig, polen: haaks erop) en intensiteit, de sterkte van het veld wat óók over de hele wereld varieert. De combinatie van die twee werkt als een soort coördinaten, waarmee je een kaart van de oceaan kunt maken. En dat is precies wat schildpadden doen, dat is een aangeboren vaardigheid.

H12. Elk venster tegelijkertijd: het verenigen van de zintuigen

Niet één dier gebruikt maar één zintuig tegelijk en sluit de rest af. Nee, alle input van alle zintuigen komt tegelijkertijd binnen, compenseert elkaar, vult elkaar aan. Daarover gaat hoofdstuk 12. Er is zelfs een vorm die synthesie heet: de input wordt gecombineerd. Geluiden hebben kleuren, woorden hebben smaak. Sommige mensen hebben dit. Het is standaard bij andere wezens. Het vogelbekdier bijvoorbeeld heeft een snavel met receptoren voor elektra en andere receptoren voor aanraking. Maar in zijn hersenen ontvangen dezélfde neuronen de signalen van beide soorten receptoren. Er ontstaat dus één ‘sensatie’. Zintuigen kunnen ook convergeren: een dolfijn kan een voorwerp, wat hij eerder met echolocatie heeft gescand, visueel herkennen.

Sommige zintuigen ‘kijken’ naar binnen en informeren dieren over de toestand van hun lichaam. Er is ook proprioceptie, het bewustzijn van de stand en positie van het eigen lichaam. En er is je evenwichtsgevoel. Ook maken we onderscheid tussen zaken die wijzelf veroorzaken en die door anderen/ iets externs worden veroorzaakt. Zoals een regenworm die door de grond kruipt: de druk op zijn hoofd veroorzaakt hij zelf. Maar je kunt de regenworm ook op zijn kop drukken, dan is het extern. Het zintuig dat dit signaleert is hetzelfde, de druk is hetzelfde. Maar je moet weten waar het signaal vandaan komt, van binnen of van buiten, anders kun je je omgeving niet begrijpen. Dat probleem hebben alle wezens op dezelfde manier opgelost. Je eigen input (besluit om iets te doen) creëert een soort ‘voorspelling’ van de sensatie in het zintuig, en als de werkelijke sensatie komt weten ze of het intern (conform voorspelling) of extern is. Dit proces bestaat in de meest simpele zenuwstelsels, is al vroeg in de evolutie ontstaan.

Begrijpen hoe zintuigen van dieren werken, is niet genoeg om te begrijpen wat ze waarnemen, je moet ook de structuur van het zenuwstelsel kennen. “Om te weten hoe het is om een ander dier te zijn, moet je álles van ze weten. Van hun zintuigen, het zenuwstelsel, maar ook de rest van het lichaam, de behoeften, de omgeving, het evolutionaire verleden en ecologische heden”. En voordat zij, of wij, uitsterven.

H13. Red de stilte, behoud het duister: bedreigde sensescapes

Dat brengt Yong op zijn laatste hoofdstuk, 13, wat gaat over het behouden van de stilte en het duister. Want onze lichtvervuiling zorgt voor de desorientatie van vogels die migreren, en kost 7 miljoen vogels per jaar het leven, alleen al in de VS en Canada, door het rode licht op communicatiemasten. En dan is er de toename van het omgevingslawaai: vliegtuigen, wegen, industrie. Vogelgezang is minder goed te horen, ook voor de vogels zelf. Een partner vinden wordt veel moeilijker. Ze trekken weg. En dan is er lawaai van de scheepvaart, waardoor walvissen stoppen met zingen en orka’s stoppen met fourageren. Nachtvlinders stoppen met bestuiven door het licht, en planten dragen veel minder vrucht. Waterinsecten leggen hun eitjes op natte wegen en ramen in plaats van op het wateroppervlak.

In 2020 kwam de wereld tot stilstand door Corona. Geen vliegtuigen, cruiseschepen, auto’s die in beweging waren, mensen bleven thuis. De wereld werd donkerder en stiller … en daarna niet meer.  We kunnen actief stappen nemen, lichten dimmen of een andere kleur geven. Snelwegen herbestraten met een ander oppervlak. Minder auto’s, die ook nog eens langzamer rijden. Maar licht- en geluidsvervuiling krijgt geen aandacht, we zien het als normaal,  … en veranderingen worden dus niet afgedwongen. Sommige dieren passen zich aan. Andere soorten, met langlevende generaties, kunnen dat niet snel genoeg. Het resulteert in ieder geval in minder diversiteit, ook binnen een soort. Minder kans om hun zintuigen te begrijpen en daarmee onze wereld beter te begrijpen. Want ónze zintuigen zien niet alles, horen niet alles, voelen niet alles. En zo begrijpen we ook niet wat de gevolgen kunnen zijn van het uitsterven van soorten. En we missen de kans om te leren hoe we vernietiging van de natuur kunnen omkeren, wat er nodig is om dieren terug te lokken.

Tot slot: het gaat niet alleen om het beschermen van ‘de wildernis’, uitgestrekte landschappen, diepe kloven, indrukwekkende bergtoppen. Het gaat ook om de moerassen, graslanden, waar vrijwel geen nationale parken voor zijn. En om de omgeving die de dieren ervaren, ook al ervaren wij die niet of anders. “De wildernis van waarneming, van een achtertuin, waar bijen de elektrische velden van een bloem meten …”.

Mijn mening?

Wat ik van dit boek vond, lees je in mijn recensie (publicatie 14 oktober). 

Elly Stroo Cloeck schrijft recensies en samenvattingen van non-fictie boeken, voornamelijk over management, zelfhulp, maatschappij en geschiedenis. Ze is te volgen op Substack, waar wekelijks een te lezen én te beluisteren blog-update verschijnt. Lees / luister via de app, of via je email.