En daarmee zijn ze een stuk slimmer dan de meesten van ons denken.
Wie weleens geleid door een navigatiesysteem in een vreemde stad heeft rondgereden – ‘sla na 150 meter linksaf’ – weet ongetwijfeld hoe lastig het kan zijn om afstanden in te schatten. Maar goudvissen draaien er – toch enigszins verrassend – hun vin niet voor om. Nieuw onderzoek wijst uit dat zij vrij accuraat afstanden in kunnen schatten.
Experiment
Dat is te lezen in het blad Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. De onderzoekers baseren hun conclusies op experimenten met negen goudvissen. De vissen werden in een smal aquarium geplaatst. En op de wanden van het aquarium waren tientallen verticale strepen geplaatst die twee centimeter van elkaar verwijderd waren.
Training
De onderzoekers trainden de vissen om in dit smalle aquarium een afstand van 70 centimeter af te leggen en dan terug te keren naar het startpunt. Ze deden dat door zodra de vissen de af te leggen afstand hadden bereikt, een seintje te geven. En wanneer de vissen dan terug zwommen, kregen ze iets lekkers.
Nadat de vissen dat een aantal keren hadden gedaan, stopten de wetenschappers met het geven van een seintje en moesten de goudvissen dus op eigen houtje beslissen wanneer ze 70 centimeter hadden afgelegd en om moesten draaien om een beloning in ontvangst te kunnen nemen. Opvallend genoeg slaagden de vissen daar ook zonder het externe seintje prima in. En ook wanneer de onderzoekers het startpunt van de goudvissen iets aanpasten, slaagden ze er nog aardig in om de afgelegde afstand in te schatten; goudvissen die wat verderop in het aquarium startten, zwommen ook wat verder door dan goudvissen die een stukje daarvoor aan hun 70 centimeter lange reis begonnen.
Streepjes en ruitjes
Kortom: de goudvissen waren na de training prima in staat om de gewenste afstand in te schatten en af te leggen. Maar hoe doen ze dat nu precies? Een cruciale rol lijkt daarbij te zijn weggelegd voor de strepen die op de wanden van het aquarium waren gezet. Want wanneer de onderzoekers deze na de training zo aanpasten dat ze in plaats van 2 centimeter nog maar 1 centimeter van elkaar gescheiden waren, bleken de goudvissen de afgelegde afstand met zo’n 36 procent te overschatten. In andere woorden: ze draaiden veel eerder om dan eigenlijk had gemoeten. En wanneer de verticale strepen werden ingeruild voor horizontale strepen, legden de vissen eveneens een veel kortere afstand af. Ook zagen de onderzoekers dat wanneer de vissen met horizontale strepen op de wand van het aquarium herhaaldelijk probeerden om een afstand van 70 centimeter af te leggen, de verschillen tussen de afgelegde afstanden veel groter waren. Hun inschatting werd dus ook veel minder consistent. Tenslotte combineerden de onderzoekers de verticale streepjes met horizontale streepjes, zodat een ruitjespatroon ontstond waarbij de streepjes echter nog altijd twee centimeter van elkaar gescheiden waren. Dit keer hadden de vissen weer geen enkele moeite met het inschatten van de afstand. Het wijst erop dat niet de verandering van het patroon, maar veranderingen in de afstanden binnen het patroon de vissen in de war brengen.
Het optische stroomveld
Al met al wijzen de experimenten er volgens de onderzoekers op dat de goudvissen afstanden inschatten met behulp van informatie uit het optische stroomveld. En daarmee hebben ze meer met ons gemeen dan je misschien zou denken; ook mensen gebruiken het optische stroomveld om te navigeren en botsingen te voorkomen. “Goudvissen maken inderdaad gebruik van informatie uit het optische stroomveld,” vertelt onderzoeker Adelaide Sibeaux aan Scientias.nl. “Ze gebruiken de visuele stroom van objecten die hun ogen passeert om te bepalen hoe ver ze al gezwommen hebben.” Maar dat doen ze wel net iets anders dan wij. “Landdieren, waaronder mensen, mieren, wolfspinnen en honingbijen schatten afstanden in door, terwijl ze in beweging zijn, te meten hoe de hoek tussen hun oog en omringende objecten verandert. Goudvissen daarentegen gebruiken de spatio-temporele frequentie van visuele kenmerken – of in andere woorden: de dichtheid van objecten – in hun omgeving om afstanden in te schatten. Ze tellen het aantal strepen niet, maar gebruiken het aantal veranderingen in contrast dat ze onderweg ervaren om na te gaan hoe ver ze al gereisd hebben. Hoe meer veranderingen in contrast, hoe verder ze denken gereisd te hebben.”
Picassotrekkervissen
Het is best indrukwekkend dat goudvissen in staat zijn om afstanden in te schatten. Maar ergens lag het ook wel een beetje in de lijn der verwachtingen, vertelt Sibeaux. “In staat zijn om afstanden in te schatten is heel voordelig als je vrijelijk door een omgeving reist. En recent is al aangetoond dat picassotrekkervissen afstanden kunnen inschatten. Daarom dacht ik dat goudvissen het misschien ook wel zouden kunnen. Maar onduidelijk bleef of dat ook zo was en – als ze het konden – of ze heel nauwkeurig zouden zijn.” En dat blijkt dus zeker het geval te zijn.
Evolutie
Het is niet alleen een leuk feitje voor bij het koffieapparaat; het kan ook zomaar de opstap zijn naar een beter begrip van hoe onze navigatievaardigheden – en het ruimtelijk inzicht dat daaraan ten grondslag ligt – geëvolueerd zijn. “Goudvissen zijn evolutionair gezien nogal ver van zoogdieren verwijderd,” legt Sibeaux uit. Testen of zij in staat zijn om afstanden accuraat in te schatten en vaststellen of de neurale systemen die daaraan ten grondslag liggen vergelijkbaar zijn met de onze, kan dan ook meer inzicht geven in wanneer die systemen ontstaan zijn. Maar om dat verder uit te kunnen zoeken, moet eerst nog veel meer onderzoek worden gedaan, benadrukt Sibeaux. “Zo moeten er anatomische studies worden uitgevoerd om vast te stellen of vissen dezelfde neurale structuren gebruiken om hun omgeving in kaart te brengen als zoogdieren en andere landdieren. Ook moeten we nog vaststellen of vissen in staat zijn om naast het inschatten van afstanden tegelijkertijd te bepalen in welke richting ze zich begeven en dus – net als vogels, zoogdieren en insecten – in staat zijn om op basis van de in een gegeven richting afgelegde afstand de huidige positie te bepalen.”
In afwachting van die vervolgstudies lijkt het voor nu in ieder geval geen slecht idee om ons beeld van de goudvis – toch vaak beschouwd als een ietwat dom organisme – bij te stellen. Want goudvissen zijn tot meer in staat dan we denken, zo blijkt maar weer eens uit dit onderzoek, waarin ze met succes getraind werden om een bepaalde afstand af te leggen. “In een eerder experiment heb ik guppies getraind om gekleurde objecten te onthouden en verplaatsen, zodat ze daarna wat lekker zouden krijgen. Dus ik wist wel dat vissen, als je geduldig bent, heel indrukwekkend kunnen zijn. Toch krijg ik nog vaak de vraag: ‘waarom hebben we allemaal het idee dat vissen of goudvissen zo dom zijn?’ Mijn antwoord is dan: als je ze nooit de kans geeft om te laten zien hoe slim ze zijn, zullen ze dat ook doen.”
