De gigantische ogen leveren de worm uitstekend zicht op. En dat is iets wat wetenschappers nog niet eerder bij wormen hebben gezien én niet helemaal verklaren kunnen.
Dat is te lezen in het blad Current Biology. De studie handelt over de borstelworm Vanadis. De worm leeft in de wateren rond het Italiaanse eiland Ponza, iets ten westen van Napels. Wat de worm bijzonder maakt, is dat deze volledig transparant is, op zijn ogen na. En die ogen zijn gigantisch; alsof er twee enorme ballonnen aan zijn hoofd zijn vastgelijmd. De ogen wegen ook ongeveer 20 keer meer dan zijn complete hoofd. Om dat even in perspectief te plaatsen: als jouw ogen 20 keer zwaarder zouden zijn dan je hoofd, zouden ze samen een goede 100 kilo wegen!
Het onderzoek
De opmerkelijke wormen trokken – juist vanwege die enorme ogen – de aandacht van een aantal onderzoekers. Want waarom hebben de wormen zulke grote ogen? En wat kunnen ze er precies mee zien? De onderzoekers besloten het uit te zoeken en hun bevindingen zijn nu dus terug te lezen in het blad Current Biology.
Prima zicht
Het onderzoek wijst allereerst uit dat de ogen de worm op een heel goed zicht trakteren. Zo is het wormpje in staat om kleine objecten te zien en te volgen. “Ons onderzoek toont aan dat de worm, ondanks dat het een relatief simpel organisme is met een minuscuul brein, een uitstekend zicht heeft, dat zich kan meten met dat van muizen of ratten,” vertelt onderzoeker Michael Bok. En dat is heel interessant. “Want een vaardigheid zoals deze is doorgaans alleen weggelegd voor gewervelden, geleedpotigen (insecten, spinnen, etc.) en inktvissen. Het is voor het eerst dat we zo’n geavanceerd en gedetailleerd zicht buiten deze genoemde groepen aantreffen.”
Waarom?
Het roept natuurlijk de vraag op waarom de worm zulke grote ogen – en dus ook zo’n goed zicht – ontwikkeld heeft. Daar moet een heel goede reden voor zijn, zo stellen de onderzoekers. Ze wijzen er daarbij op dat de worm bijna volledig transparant is, waardoor vijanden hem niet zo goed kunnen zien. Alleen de ogen zijn niet transparant, wat betekent dat deze hem dus juist beter zichtbaar maken voor vijanden. In dat opzicht zijn de grote ogen dus behoorlijk nadelig. Het betekent dat er evolutionair gezien wel een enorm voordeel tegenover moet staan. Anders hadden de wormpjes deze enorme ogen niet ontwikkeld. Maar wat winnen de wormen dan precies met die gigantische ogen? Het antwoord op die vraag moeten de onderzoekers ons helaas schuldig blijven.
Nachtworm
Dat de wetenschappers de functie van de ogen niet nader uit de doeken kunnen doen, heeft mede te maken met het feit dat de Vanadis-borstelwormen vooral ‘s nachts actief zijn, legt onderzoeker Anders Garm uit. “Niemand heeft de worm ooit overdag gezien, dus we weten niet waar die zich overdag verbergt.” Of wat die op klaarlichte dag – doorgaans toch het moment waarop ogen het beste functioneren – uitspookt.
Geheime taal
“Wat we wel weten, is dat hij (Vanadis, red.) zijn belangrijkste activiteiten – zoals het vinden van voedsel en paren – ‘s nachts onderneemt,” stelt Garm. De onderzoekers vermoeden dan ook dat dat voor Vanadis het moment is waarop deze zijn ogen het meest gebruikt. Waarvoor precies, blijft gissen, maar de onderzoekers hebben er wel ideeën over. Zo wijzen ze erop dat de wormen andere golflengten licht zien dan wij mensen doen: de ogen van Vanadis nemen het voor ons onzichtbare ultraviolette licht waar. En wellicht, zo speculeren de onderzoekers, hebben de wormen hun enorme ogen ontwikkeld om ‘s nachts UV-licht te kunnen waarnemen. “Wij hebben een theorie dat de wormen zelf in staat zijn tot bioluminescentie,” legt Garm uit. Dat betekent dat ze in staat zijn om – dankzij een chemische reactie in hun lichaam – zelf licht te geven. “Op het moment dat ze daarbij gewoon blauw of groen licht zouden afgeven, lopen ze ook het risico om roofdieren aan te trekken,” vertelt Garm. “Maar als de wormen in plaats daarvan UV-licht voortbrengen, blijven ze onzichtbaar voor dieren die niet tot hun eigen soort behoren.” De hypothese van de onderzoekers is dan ook dat de wormen UV-licht afgeven en hun scherpe UV-zicht ontwikkeld hebben om potentiële partners in het donker te kunnen zien en vinden. Als de onderzoekers het bij het juiste eind hebben, zou dat heel bijzonder zijn. Tot op heden zijn ons namelijk geen bioluminescerende organismen bekend die UV-licht afgeven.
Robots
Het onderzoek leidt niet alleen tot een beter begrip van Vanadis, maar heeft ook de aandacht van wetenschappers binnen de robotica getrokken, vertelt Garm. En mogelijk gaat de kleine Vanadis op termijn zelfs zijn steentje bijdragen aan een nieuwe generatie robots die veel efficiënter in staat is om visuele informatie te verzamelen en verwerken. “Samen met onderzoekers binnen de robotica proberen we nu beter te gaan begrijpen hoe dieren met hersenen die zo simpel zijn (als die van Vanadis, red.) in staat zijn om alle informatie die zulke grote ogen waarschijnlijk verzamelen, te verwerken. Het hint er namelijk op dat ze superslimme manieren gebruiken om informatie in hun zenuwstelsel te verwerken.” En als onderzoekers weten hoe dat in zijn werk gaat, kunnen ze dat wellicht nabootsen en ook in robots inbouwen.
Ten slotte heeft het onderzoek dan ook nog implicaties voor ons begrip van de evolutie van ogen. Binnen de academische wereld is daar vrij veel om te doen. Want onduidelijk is nog altijd of ogen slechts één keer ontstaan zijn en vervolgens geëvolueerd zijn tot de talloze varianten die we vandaag de dag kennen óf dat verschillende organismen onafhankelijk van elkaar ogen hebben ontwikkeld en ogen dus eigenlijk meerdere keren in de evolutionaire geschiedenis ontstaan zijn. Vanadis lijkt te pleiten voor de laatstgenoemde hypothese. “De worm is op een evolutionaire tijdschaal nog vrij jong,” vertelt Bok. Het betekent dat hij zijn ogen – die qua bouw heel simpel, maar functioneel gezien heel geavanceerd zijn – in slechts enkele miljoenen jaren en hoogstwaarschijnlijk onafhankelijk van andere soorten, ontwikkeld heeft. “Het betekent (…) dat de ontwikkeling van zicht, zelfs heel goed zicht, in een relatief korte tijd mogelijk is,” concludeert Bok.
