Geïnterviewde: Dr. Joni Ollonen, Master of Science, Doctoraal Onderzoeker in de Biologie. (JO)
Ollonen onderzoekt de ontwikkeling van de schedel bij squamates voor zijn proefschrift.

 Interviewers: Curator Tiina Rauhala en kunstenaar Maija Tammi, doctor in de kunsten. (T&M)

 T: Lilli, de treksprinkhaan in Hulda & Lilli, zwermt niet vanwege een darmparasiet. Waarom zwermen sprinkhanen, deze anders zo solitaire wezens, van tijd tot tijd met miljoenen?
JO: Meestal zijn treksprinkhanen zoals gewone sprinkhanen: solitair. Maar wanneer hun bevolkingsdichtheid hoog genoeg wordt, dat wil zeggen wanneer sprinkhanen in zulke aantallen samenkomen dat ze letterlijk op elkaar beginnen te botsen, verandert hun hormonale activiteit. Dit veroorzaakt op zijn beurt veranderingen in hun zenuwstelsel en gedrag, maar ook hun kleur en de werking van hun vliegspieren worden beïnvloed.

Achter deze veranderingen schuilt fenotypische plasticiteit - een fenomeen waarbij dezelfde set genen zich kunnen vertalen in een veelheid aan verschillend uitziende dingen, afhankelijk van de timing en locatie van genexpressie, oftewel hoe de genen worden gelezen. Zwermende sprinkhanen vliegen bijvoorbeeld niet zo snel als solitaire sprinkhanen, maar dankzij hun grotere uithoudingsvermogen kunnen ze veel verder vliegen. Hoe vaak zwermen voorkomen, is waarschijnlijk cyclisch, maar het is bekend dat het in de hele geschiedenis is voorgekomen. Zwermen komen al voor in gegevens die teruggaan tot het Oude Egypte.

M: Het is toepasselijk dat treksprinkhanen de Dr. Jekyll en Mr. Hyde van de insectenwereld worden genoemd, naar de novelle uit 1886 van Robert Louis Stevenson.

T&M: Hoe oud is de treksprinkhaan als soort?
JO: In algemene zin bestaan sprinkhanen al zo'n 60 miljoen jaar. In bredere zin dateren sprinkhaanachtigen uit het Perm, dat wil zeggen 250-300 miljoen jaar geleden, toen gewervelde dieren voornamelijk vissen waren. 

T&M: Hoe ziet de levenscyclus van de treksprinkhaan eruit?
JO: De sprinkhaan heeft geen larvestadium en komt in plaats daarvan al uit het ei als een volwassen sprinkhaan, alleen kleiner. Als hij groeit, vervilt hij ongeveer vijf keer zijn exoskelet, waarbij telkens een nieuw pantser onder het oude groeit. Dit nieuwe exoskelet blijft een tijdje elastisch, zodat de sprinkhaan kan groeien. Aanvankelijk kan hij niet vliegen - althans niet erg effectief - omdat zijn vleugels pas na de laatste vervelling volledig functioneel worden.

Sprinkhanen gebruiken een tactiek van een groot aantal nakomelingen per keer en afhankelijk van de exacte soort kan een vrouwtje een paar legsels produceren, meestal met een tussenpoos van een paar weken. Het leven of de volledige levenscyclus van een sprinkhaan duurt ongeveer 2,5 tot 5 maanden, afhankelijk van de omgevingstemperatuur en het zonlicht. In theorie zouden ze langer kunnen leven, maar dan hebben ze geluk, want ze dienen als voedsel voor heel wat andere dieren. Bovendien raken de vrouwtjes als het ware uitgeput door het leggen van eieren.

T&M: Welke rol spelen sprinkhanen in ecosystemen? 
JO: Als solitaire dieren dienen ze waarschijnlijk dezelfde rol als alle herbivore insecten - een component in de nutriëntencyclus: sprinkhanen eten planten en worden opgegeten door andere dieren. Ze versnellen de stikstofcyclus in ecosystemen.

Aan de andere kant kunnen ze in de kuddevorm zwermend hele akkers opeten en zo de voedselproductie voor de massa beïnvloeden. Voor de rest beïnvloeden ze de nutriëntencyclus op dezelfde manier als solitaire dieren, alleen in een andere mate. 

T&M: Hoe wijdverspreid zijn sprinkhanen? 
JO: De treksprinkhaan is de meest verspreide sprinkhanen soort ter wereld. Hij bezoekt noordelijk Europa slechts af en toe en kan zich hier niet voortplanten.

Ik heb begrepen dat sprinkhanen momenteel zo talrijk zijn dat er verschillende soorten pesticiden en biologische methoden worden gebruikt om te proberen hun zwermen onder controle te houden. Een voorbeeld hiervan is de eerder genoemde darmparasiet.

T&M: Hoe springen en vliegen sprinkhanen? 
JO: Eigenlijk gaat het niet zozeer om spieren, maar eerder om het gebruik van hun exoskeletten, die ze figuurlijk spannen als bogen om te schieten en dan strak houden met vergrendelingen; als de vergrendeling wordt losgelaten, schiet de sprinkhaan weg. Voor kleine insecten is dit een manier om beweging aan te drijven die veel effectiever is dan pure spieren.

Sprinkhanen bewegen hun vleugels niet rechtstreeks, maar door het pompen van hun borststuk, de middelste delen van hun lichaam, net als veel andere insectengroepen. Dit is op zichzelf al effectief, omdat de insecten tegelijkertijd zuurstof door hun lichaam pompen via tracheae, oftewel "luchtpijpen".

T&M: Hoe gedraagt de sprinkhaan zich?
JO: Sprinkhanen zijn exotherm, dat wil zeggen "koudbloedig", dus de omgevingstemperatuur beïnvloedt hun activiteit. Ze zijn meestal overdag actief, maar omdat ze onderaan de voedselketen zitten, is het niet waarschijnlijk dat ze het zich veroorloven om zelfs 's nachts te luieren.

T&M: De gesluierde kameleon (Chamaeleo calyptratus) heeft poten die op wanten lijken. Hoe komt dat?
JO: Zelfs wij mensen hebben tijdens onze embryonale ontwikkeling zulke wanten met vliezen - zwemvliezen, zo je wilt - maar die worden dan gevormd tot onze vingers en tenen als bepaalde cellen die de vliezen ertussen vormen, afsterven. Twee tot drie tenen op de poten van de kameleon blijven bij elkaar, wat betekent dat er tussen deze tenen geen cellen afsterven. Mede hierdoor wordt de greep van de kameleon sterker.

T&M: Hoe is de gesluierde kameleon als soort?
JO: Een heel oude soort, tenminste vergeleken met ons mensen. Kameleons waren er al zo'n 100 miljoen jaar geleden, aan het einde van het Krijt, dus ze leefden samen met dinosaurussen. Vanaf die tijd zijn ze als groep zeker gediversifieerd.

Kameleons behoren tot de acrodonten, dat zijn "hagedissen met lange tanden", die vaak cartoonesk grote ogen hebben - een duidelijk teken van hoe afhankelijk ze zijn van hun gezichtsvermogen. In het verleden werden kameleons "grondleeuwen" genoemd; dit kwam waarschijnlijk door de benige ribbels op hun kop, die sommigen doen denken aan de manen van een leeuw. 

M: Van wat ik gelezen heb, worden kameleons vaak gevreesd en beschouwd als slechte voortekenen - kwade geesten zelfs - in Madagaskar en Afrika ten zuiden van de Sahara. 

T&M: Welke rol speelt de kam op de kop van een kameleon?
JO: Daar is wat onduidelijkheid over, maar het zou een rol kunnen spelen in intraspecifieke communicatie, dat wil zeggen hoe dieren van dezelfde soort met elkaar communiceren. En omdat botten fungeren als aanhechtingsvlak voor spieren, zou de kam ook de bijtkracht kunnen vergroten. Of het kan ook zijn dat de kam gewoon een nutteloos stuk baltsgerei is, veroorzaakt door seksuele selectie - niet anders dan de staart van een pauw, functioneel nutteloos voor de vogel en alleen reclame makend voor zo'n overvloed aan middelen dat het mannetje zo'n zwier daadwerkelijk kan volhouden. Of de kam kan een beetje zijn van alles wat hierboven is genoemd. 

T&M: Waarom zien kameleons ultraviolet licht (UV)?
JO: Sommige kameleonsoorten hebben botten die oplichten onder UV-licht, dus het zijn feestbeesten die klaar zijn voor een avondje uit. Waarschijnlijk gaat het hier om communicatie en hebben kameleons deze UV-receptoren in hun ogen. 

Bovendien zijn ze sowieso in staat om met hun ogen in twee verschillende richtingen tegelijk te kijken en toch een samenhangend beeld te vormen. Als je in het brein van een kameleon kijkt, valt het op hoe groot de delen zijn die met het gezichtsvermogen te maken hebben, en de oogzenuw is gewoon enorm. 

T&M: Waarom en wanneer leggen kameleons eieren?
JO: Of en hoe vaak ze eieren leggen hangt af van de beschikbaarheid van voedsel, en ze kunnen ook eieren leggen zonder te paren. Dit soort eieren ontwikkelt zich natuurlijk niet tot nieuwe individuen. Als er veel voedsel beschikbaar is, kan een vrouwtje tot vier legsels per jaar leggen, maar dan is haar levensduur waarschijnlijk aan de korte kant. Een overvloed aan voedsel in gevangenschap kan er ook voor zorgen dat een vrouwtje te veel eieren produceert, waardoor ze ze niet meer kan leggen. Een andere mogelijkheid is dat het vrouwtje de eitjes naar buiten schudt en vervolgens van uitputting sterft. Eieren leggen is een enorme investering, die veel energie en vooral calcium vergt.

T: Dus een beetje zoals een zware ongesteldheid?
JO: Zo zou je onbevruchte eieren kunnen omschrijven, ja - hetzelfde als kippeneieren bij de kruidenier.

T&M: Hoe en waarom veranderen kameleons van kleur?
JO: Dat is een prachtig mechanisme. Dit vermogen is gebaseerd op irisatie, dat wil zeggen op de manier waarop licht wordt weerkaatst - een mechanisme dat verschilt van bijvoorbeeld de manier waarop kleuring bij ons mensen werkt. Bij irisatie gaat het om reflecterende structuren, terwijl wij pigmenten hebben die licht op verschillende manieren absorberen. De reflecterende cellen van kameleons hebben kristalachtige schijven die van vorm en breedte veranderen afhankelijk van hoe de cel is opgezwollen of samengedrukt. En omdat kameleons de lengte van de cel kunnen beïnvloeden door alleen maar de ionenconcentraties (oftewel zout) rond deze cellen aan te passen, kunnen ze hun kleur heel snel veranderen.

De kleurveranderingen lijken drie belangrijke functies te hebben. Ten eerste dienen ze voor intraspecifieke communicatie, ten tweede voor warmteregulatie en ten slotte misschien voor camouflage. Van deze drie is intraspecifieke communicatie waarschijnlijk de factor die het meest verantwoordelijk is voor evolutionaire verandering, omdat tenminste één studie aantoont dat de kleur van de dieren zeer zichtbaar is voor zowel andere kameleons als de vogels die op hen jagen (hoewel het kan helpen om het totale aantal andere dieren dat in staat is om hen op te eten te verminderen). Vrouwelijke kameleons die een mannetje zien maar niet willen paren, worden bijvoorbeeld helemaal donker, op wat gele en neonblauwe vlekjes na. Kameleons verafschuwen elkaar buiten het paarseizoen en zijn over het algemeen ook eenlingen. 

Bovendien kunnen deze dieren, alleen al door hun kleur te veranderen, precies aanpassen hoeveel hun lichaam wordt opgewarmd door het zonlicht. Dit is belangrijk omdat het ectotherme dieren zijn. Dus ook al vertellen cartoons een ander verhaal, camouflage is niet de belangrijkste reden achter kleurveranderingen. We weten nu dat het meer een manier is voor de hagedissen om zichzelf te laten zien en hun gevoelens te uiten, ook al is dit allemaal onzichtbaar voor menselijke lichtreceptoren.

Kameleons kunnen niet alleen van kleur veranderen, maar ook van lichaamsvorm. Als ze boos zijn, ballen ze zich vaak op; andere keren verschuilen ze zich achter een takje of twijgje door af te slanken als een plat brood; of ze imiteren bladeren of gras dat wiegt in de wind, terwijl ze over de grond slenteren.

T&M: Hoe lang kan een kameleon leven?
JO: Omdat Mari en Peetri Joki ze al zo'n tien jaar grootbrengen, kunnen ze deze vraag beter beantwoorden. 

Mari & Peetri Joki: Blijkbaar overleeft slechts een klein percentage van de gesluierde kameleons hun eerste winter in het wild. In gevangenschap, als huisdier en onder optimale omstandigheden, kunnen mannetjes de grens van tien jaar overschrijden en vrouwtjes bijna; in de praktijk leven de vrouwtjes twee tot drie jaar en de mannetjes ongeveer vijf.

T&M: Hulda & Lilli speelt met het thema natuurdocumentaire. Wat gaat er door het hoofd van een bioloog bij het bekijken van een klassieke natuurdocumentaire?
JO: Goed gemaakte natuurfoto's zijn indrukwekkend om naar te kijken, technisch gezien, zoals de scène in Planet Earth met een hagedis die wegrent voor slangen. 

Maar in natuurdocumentaires wordt vaak veel verteld zonder dat het echt iets te betekenen heeft. Een voorbeeld hiervan kan zijn: "Bevers spelen een rol in ecosystemen". Dit is vergelijkbaar met het maken van een examen met een kater en zonder je goed te hebben ingelezen. De documentaires herhalen vaak clichés en deze ietwat geforceerde verhaallijnen, ook al zorgt de realiteit van onze alledaagse natuur niet voor zulke spannende dramatiek.

In het algemeen heb ik het gevoel dat kijkers onderschat worden in hun vermogen om complexe informatie op te nemen of geïnteresseerd te raken in nieuwe dingen. En misschien kunnen natuurdocumentaires ons buiten onze comfortzones brengen wat betreft hoe extravagant of dramatisch dingen werkelijk zijn. Per slot van rekening is alles wat natuurlijk is, op zichzelf al interessant, tenzij je toevallig heel saai bent.

Vertaald uit het Fins naar het Engels door Mikko Aulio, vertaling van Engels naar Nederlands door MU.