De everlipvis is een bijzonder beestje. Met zijn indrukwekkende camouflagetrucjes houdt hij menig roofdier voor de gek. En dat doet hij op een heel knappe manier. Zo hebben Amerikaanse biologen ontdekt dat de vis niet alleen kan zien met zijn ogen, maar ook met zijn huid.
De Amerikaanse bioloog Lori Schweikert was aan het vissen in haar vrije tijd, toen ze een koraalvis met een puntige snuit aan de haak sloeg. Ze haalde hem uit het water, maar toen ze de vis even later in de koelbox wilde doen, gebeurde er iets opmerkelijks: de huid van de overleden everlipvis had dezelfde kleur en hetzelfde patroon aangenomen als het dek van haar vissersboot. Het leek er sterk op dat de vis nadat hij zijn laatste adem had uitgeblazen nog van kleur was veranderd. Schweikert was hier enorm verbaasd over en vroeg zich af: kunnen everlipvissen licht, kleur en patronen detecteren puur door middel van ‘ogen’ in hun huid, onafhankelijk van hun echte ogen en hun hersenen?
Fascinerend wezen
Everlipvissen komen vrij veel voor in het tropische, westelijke deel van de Atlantische Oceaan, van de kustwateren van de Amerikaanse staten North Carolina en Florida tot aan het Caribisch gebied. Ze kunnen razendsnel van wit naar rood-wit gevlekt tot donkeroranje en roodbruin veranderen. Binnen enkele milliseconden nemen ze de kleur aan van hun omgeving, doorgaans bestaande uit koraal, zand of stenen. De dieren hebben veertien stekels op hun rug en elf zachte stralen. In de anale zone zijn nog eens elf stekels en tien zachte stralen te bewonderen. De kop heeft de vorm van een varkenskop, vandaar dat ze in het Engels hogfish (zwijnvis) heten. Ze leven in de buurt van koraalriffen en eten schaaldieren, krabben en zee-egels. Alle everlipvissen beginnen hun leven als vrouw, maar kunnen als volwassen vis hun geslacht veranderen en man worden.
Nieuw wetenschapsgebied
“Het idee dat deze vissoort met zijn huid kan zien zonder terugkoppeling naar de hersenen heeft een heel nieuw wetenschapsgebied voor me geopend”, zegt Schweikert. De jaren na haar memorabele vistrip is zij de fysiologie van ‘huidzicht’ verder gaan onderzoeken. In 2018 wist ze al aan te tonen dat everlipvissen een gen hebben voor het maken van het lichtsensitieve eiwit opsine. Dit gen activeert zich in hun huid en is anders dan de opsine-genen die in hun ogen zijn gevonden. Dieren die net als de everlipvis hun huidskleur kunnen veranderen, zoals octopussen en gekko’s, hebben ook lichtsensitieve opsines in hun huid. Maar de vraag bleef hoe ze die precies gebruiken.
De vis bekijkt zichzelf
“Toen we opsine vonden in everlipvissen vroeg ik me af: waarom zou je een lichtdetector in je huid nodig hebben?” legt Schweikert uit. “Een optie is dat de dieren hun omgeving beter in zich kunnen opnemen door de lichtsensitieve huidcellen. Maar nieuw onderzoek werpt een andere mogelijkheid op. Het zou goed kunnen dat ze het gebruiken om zichzelf te bekijken.” Dat concludeert de biologe nadat ze samen met anderen stukjes huid van verschillende delen van het lichaam van de everlipvis onder de microscoop heeft bekeken.
Van dichtbij lijkt de huid van de vis op een schilderij van een pointillist – een schildertechniek uit de 19de eeuw die getypeerd wordt door het gebruik van stippen die ongemengd op het doek worden geplaatst. Onder andere Vincent van Gogh liet zich inspireren door het pointillisme. Elk minutieus stipje in de vissenhuid is een gespecialiseerde cel – een chromatofoor genoemd – waarin pigmentkorrels zitten die rood, geel of zwart zijn. Als deze pigmentkorrels binnen de cel bewegen, verandert de kleur. Hoe meer ze uit elkaar liggen, hoe donkerder de huid wordt. De cel wordt juist transparant wanneer de korrels dicht op elkaar zijn gestapeld. Daarnaast zijn er huidcellen vlak onder de pigmentcellen, waarin het lichtsensitieve eiwit opsine wordt geproduceerd en opgeslagen. “Dit betekent dat het licht dat op de huid valt eerst door de pigmentcellen heengaat en daarna pas op de lichtsensitieve laag valt”, vertelt Schweikert.
Als een Polaroidcamera
De lichtsensitieve cellen van de vis doen denken aan de manier waarop een Polaroidcamera werkt. Ze leggen de veranderingen van het licht vast dat eerst door het filter van de pigmentcellen trekt. “De dieren kunnen letterlijk een foto van hun eigen huid maken van binnenuit”, zegt onderzoeker Sönke Johnsen. “Op deze manier kunnen de vissen zien hoe hun huid eruitziet, ook al kunnen ze hun kop niet draaien.”
“Het is niet zo dat de huid van een everlipvis net als een oog functioneert”, verduidelijkt Schweikert. “Ogen doen meer dan alleen licht opvangen. Ze vormen beelden. We hebben geen bewijs dat dit ook in de huid van deze vissen gebeurt.” Het lijkt er meer op dat het een sensorisch feedbackmechanisme is, waardoor de vis zijn eigen huid kan bekijken terwijl die van kleur verandert. Ondertussen kan hij het proces verfijnen door de waarnemingen te combineren met wat hij ziet met zijn ogen. “Ze zien als het ware hoe de kleur van hun huid overal op hun lichaam verandert”, zegt Schweikert.
Robotische ledematen en zelfrijdende auto’s
Maar wat kunnen we met deze informatie in de praktijk? Van alles, zo blijkt. De wetenschappers leggen uit dat hun studie belangrijk kan zijn om nieuwe sensorische feedbacktechnieken voor robotische ledematen en zelfrijdende auto’s te ontwerpen, die alleen goed werken als ze kunnen finetunen zonder puur en alleen op camera’s te vertrouwen. “Sensorische feedback is een van de technologische trucs die we nog niet helemaal onder de knie hebben”, zegt Johnsen. “We kunnen nog veel van de natuur leren. Deze studie kan de basis vormen voor een nieuw soort sensorisch feedbacksysteem.”
Zaak van leven of dood
“Als je geen spiegel hebt en je kunt je nek niet omdraaien, hoe weet je dan of je goed gekleed gaat?” zegt Schweikert tot besluit. “Voor ons maakt het misschien niet zo veel uit, maar voor dieren die afhankelijk zijn van hun kleurveranderende capaciteiten om zich te verstoppen voor roofdieren, hun rivalen te waarschuwen of een mogelijke partner te imponeren, kan het een zaak van leven of dood zijn.”
