Waar de mens soms al na één foute afslag de weg volledig kwijt is, en met het schaamrood op de kaken Google Maps opent, navigeren postduiven en zalmen feilloos honderden kilometers richting hun geboortegrond of jachtgebied. Maar wist je dat dit gedrag ook voorkomt bij bijen, kikkers, ratten en zelfs zeeschildpadden?
‘Homing’ wordt het vermogen genoemd van dieren om hun weg terug naar huis te vinden. Ze gebruiken oriëntatiepunten, het magnetisch veld van de aarde of het patroon van gepolariseerd licht aan de hemel om hun weg terug te vinden. Een groep die zich ook bezighoudt met deze opmerkelijke navigatiekunst is de grotbewonende aasgarnaal, ook wel buidelgarnaal genoemd vanwege de zakjes waarin de vrouwtjes hun larven dragen. Uit eerder onderzoek weten we al dat deze garnalen chemische signalen gebruiken om hun weg naar onderwatergrotten te vinden. Deze werkwijze lijkt op de manier waarop koraalvissen en koraallarven gezonde riffen van aangetaste riffen kunnen onderscheiden.
Aasgarnalen
“Voor het eerst tonen we aan dat aasgarnalen onderscheid kunnen maken tussen het geurprofiel van hun eigen thuisgrot en die van nabijgelegen grotten”, zegt hoofdonderzoeker Thierry Pérez van het Marine Onderzoeksstation in Endoume bij Marseille. “Het lijkt er sterk op dat de unieke chemische eigenschappen van het water hen helpen om hun thuisgrot weer terug te vinden na hun nachtelijke avonturen.”
Pérez en zijn team onderzochten de aasgarnalensoort Hemimysis margalefi, die in zeegrotten in de noordwestelijke Middellandse Zee leeft. Deze garnalen vormen dichte zwermen, met miljoenen exemplaren per grot. De kleine garnalen worden maximaal twee jaar oud en tijdens hun leven blijven ze hun geboortegrond trouw. Bij zonsondergang zwemmen ze honderden meters de open zee in om zich te goed te doen aan algen, dood organisch materiaal op de zeebodem en andere zoöplanktonsoorten. Maar bij zonsopgang keren ze steevast terug naar hun vertrouwde grot om te schuilen voor roofdieren.
Drie grotten
Voor het onderzoek namen duikers watermonsters uit drie grotten in het nationaal park Calanques voor de zuidkust van Frankrijk. De grotten Fauconnière, 3PP en Jarre liggen tussen de 11 en 24 meter onder water en bevinden zich op zo’n 8 tot 20 kilometer van elkaar. De onderzoekers vingen honderden volwassen H. margalefi uit de grotten Fauconnière en Jarre. Ook verzamelden ze garnalen van een andere aasgarnalensoort – een naamloze soort uit het geslacht Leptomysis, die in ondiep water vlakbij het onderzoeksstation van Endoume leeft en niet gebonden is aan een bepaalde grot.
Proef op de som
In elke proef werd een garnaal aan het begin van een Y-vormig kanaal geplaatst. Elk uiteinde van het kanaal was verbonden met een 10-liter-tank gevuld met water uit een van de grotten. Het water stroomde vanuit de tanks het kanaal in met een snelheid van 50 milliliter per minuut, en samen met het water vloeiden de wateroplosbare stoffen zo ook door de kanalen. Elke garnaal kreeg op deze manier de keuze tussen water uit twee verschillende grotten. De onderzoekers letten daarbij goed op hoe lang de diertjes in elke arm van het kanaal doorbrachten. Water uit de 3PP-grot fungeerde als controle. Na elke proef werd het kanaal geleegd en gespoeld, waarna de tanks werden verwisseld.
In totaal testten de onderzoekers 286 garnalen, waarvan 230 H. margalefi en 56 Leptomysis. De proeven werden zowel ‘s ochtends als ‘s middags uitgevoerd om te controleren of het tijdstip invloed had op de voorkeuren van de garnalen, maar dit bleek geen verschil te maken.
Oost, west, thuis best
De resultaten waren opvallend: H. margalefi had een duidelijke voorkeur voor water uit de eigen grot. Garnalen uit de Jarre-grot brachten bijvoorbeeld zestien keer meer tijd door in de tak met water uit hun thuisgrot dan in de tak met water uit 3PP. Garnalen uit Fauconnière hadden eenzelfde voorkeur voor hun eigen grot: ze verbleven drie keer zo lang in het Fauconnière-water vergeleken met het 3PP-water. Alleen garnalen uit de Jarre-grot hadden geen voorkeur voor Fauconnière-water boven 3PP-water, en vice versa. Ook de niet-grotbewonende Leptomysis maakte geen onderscheid tussen de verschillende typen water.
Chemische landschappen
Hoe de garnalen hun grot herkenden? Er bleken verschillen in de chemische signatuur van het water uit de grotten. De lokale chemische omgeving bleek vooral te bestaan uit natuurlijke peptiden, vetzuren, steroïden en alkaloïden, naast door de mens veroorzaakte vervuilende stoffen. Volgens de wetenschappers dragen vooral stilzittende organismen, zoals de sponzen die in overvloed in deze grotten voorkomen, bij aan de unieke chemische landschappen.
“De voedselbeschikbaarheid in zeegrotsystemen hangt voor een groot deel af van de dagelijkse migraties van zoöplankton zoals aasgarnalen. Onze resultaten tonen aan dat elke verandering in de waterkwaliteit of de fauna in deze grotten het lokale chemische landschap kan verstoren, met negatieve gevolgen voor het hele ecosysteem”, waarschuwt Pérez. “Dit is zorgwekkend, want door de wereldwijde klimaatopwarming zien we steeds vaker massale sterfte onder sponzen en koralen.”
“We proberen nu onze resultaten te verfijnen door de chemische landschappen van verschillende grotten nauwkeurig in kaart te brengen en ze te koppelen aan de stilzittende organismen die er wonen. Hierbij richten we ons vooral op de rol van de aanwezige metabolieten – de stofwisselingsproducten die worden uitgescheiden door sponzen en koralen”, klinkt het tot besluit.
