Dat stellen Amerikaanse onderzoekers die eerder al ontdekten dat dezelfde rondworm, ondanks dat deze geen ogen bezit, licht kan waarnemen.
Dat is te lezen in het blad Neuron. Het onderzoeksartikel in kwestie handelt over de rondworm Caenorhabditis elegans. Tot zo’n vijftien jaar geleden werd aangenomen dat de worm – een veelvuldig door onderzoekers gebruikt modelorganisme – slechts drie zintuigen bezat: smaak-, tast en reukzin. Maar onderzoeker Shawn Xu en collega’s hebben in de afgelopen jaren aangetoond dat de rondworm – ondanks dat deze geen ogen bezit – ook licht kan waarnemen. Daarnaast beschikt de rondworm over proprioceptie of positiezin, wat betekent dat deze terwijl hij beweegt in staat is om de positie van het eigen lijf waar te nemen. “Er was slechts één primair zintuig dat nog miste – het gehoor,” aldus Xu.
Bijzonder
En ook over dat zintuig blijkt C. elegans nu dus te beschikken. En dat is best opmerkelijk. In de eerste plaats natuurlijk omdat de rondworm geen oren bezit. Maar in de tweede plaats omdat het gehoor een heel bijzonder zintuig is. “Het gehoor is anders dan de andere zintuigen die we in veel andere stammen binnen het dierenrijk tegenkomen. Het (gehoor, red.) is eigenlijk alleen ontdekt in gewervelden en sommige geleedpotigen. Van het leeuwendeel van de ongewervelden wordt dus aangenomen dat ze niet gevoelig zijn voor geluiden.”
Experimenten
Dat de ongewervelde rondworm wel in staat is om geluid waar te nemen, blijkt uit experimenten. De onderzoekers lieten de wormen geluiden met een frequentie tussen de 100 hertz en 5 kilohertz horen. En zodra die geluiden werden afgespeeld, maakten de wormen zich uit de voeten. Ze bewogen zich van de geluidsbron vandaan. Het bewijst niet alleen dat ze in staat zijn om de geluiden waar te nemen, maar ook dat ze kunnen vaststellen waar die geluiden vandaan komen.
Gehoor
De onderzoekers voerden nog enkele experimenten uit om er zeker van te zijn dat de wormen reageerden op geluidsgolven in de lucht en niet op de vibraties van het oppervlak waarop zij zich bevonden. In het laatste geval zou er immers zijn sprake zijn van een gehoor, maar zouden de wormen een beroep doen op hun tastzin. Dat bleek echter niet het geval te zijn.
Zonder oren horen
Maar hoe kunnen de wormen ‘horen’ zonder oren? Xu en collega’s hebben daar wel ideeën over. Ze denken dat de wormen de tonen waar kunnen nemen doordat hun complete lijf als het ware dienst doet als slakkenhuis; de spiraalvormige, met vloeistof gevulde ruimte in het binnenoor dat gewervelden – zoals mensen – in staat stelt om geluiden waar te nemen.
Hoe werkt het dan precies?
Xu en collega’s wijzen er hierbij op dat de wormen over twee typen auditieve neuronen beschikken die nauw verbonden zijn met de huid. Wanneer geluidsgolven op de huid van de worm botsen, gaat die huid trillen. En daarop gaat ook de vloeistof in de worm trillen, net zoals de vloeistof in ons slakkenhuis door geluidsgolven aan het trillen wordt gebracht. Die vibraties activeren de auditieve neuronen. En die neuronen vertalen de vibraties weer in zenuwimpulsen. Omdat de wormen over twee typen auditieve neuronen beschikken die ook nog eens in twee verschillende delen van het lichaam voorkomen, kunnen de wormen – afgaand op het type neuron dat door de vibraties geactiveerd wordt – ook vaststellen waar het geluid vandaan komt.
Evolutie
Hoewel er overeenkomsten zijn tussen de wijze waarop C. elegans geluiden waarneemt en hoe bijvoorbeeld wij dat doen, acht Xu het onwaarschijnlijk dat we die vaardigheid aan een gedeelde voorouder te danken hebben. In plaats daarvan hebben organismen in verschillende stammen dit zintuig onafhankelijk van elkaar middels evolutie verkregen. “Het staat in schril contrast met de evolutie van het zicht dat – zoals Charles Darwin al suggereerde – vrij vroeg en waarschijnlijk slechts eenmalig in een gezamenlijke voorouder is ontstaan.”
Het feit dat C. elegans kan horen, roept natuurlijk de vraag op of ook andere, aan de rondworm verwante soorten hiertoe in staat zijn. Denk bijvoorbeeld aan plat- en aardwormen. Xu sluit het zeker niet uit. “Onze studie laat zien dat we niet zomaar kunnen aannemen dat een dier dat geen oren bezit, ook niet kan horen.”
