Een wormpje met een behoorlijk klein stel hersenen zet zijn beet op doordachte wijze in bij het bewaken van zijn voedselvoorraad.

In eerste instantie lijkt het eetgedrag van de rondworm Pristionchus pacificus (P. pacificus) ontzettend simpel. Het enige wat dit wormpje van ongeveer een millimeter lang doet, is bijten. Komt het bacteriën tegen die het kan eten? Hap. Komt het een larve tegen van de worm Caenorhabditis elegans (C. elegans)? Hap. Komt het een volwassen exemplaar van C. elegans tegen? Hap.

Maar, zo hebben neurowetenschappers Kathleen Quach en Sreekanth Chalasani van het Salk Institute for Biological Studies vastgesteld in hun lab: in werkelijkheid lijken er flink wat afwegingen schuil te gaan achter de beten van P. pacificus. En dat terwijl het diertje het moet doen met een brein dat maar zo’n driehonderd neuronen bevat, waar onze hersenen er zo’n 86 miljard hebben.

Zes uur bijten

Wat de situatie rond P. pacificus en C. elegans complex maakt, is dat C. elegans een dubbelrol speelt. Deze worm is zowel een prooi van P. pacifus, als een concurrent. Hij voedt zich namelijk met dezelfde bacteriën als P. pacificus, maar doet dat anderhalf keer zo snel.

Daarbij komt dat vooral de larven van C. elegans geschikt zijn als prooi. Die bijt P. pacificus in één keer dood, waarna de maaltijd kan beginnen. Wil P. pacificus zich vergrijpen aan een volwassen C. elegans, dan wordt het een heel ander verhaal. Zes uur bijten voordat de prooi/concurrent het loodje legt, is geen uitzondering, zo blijkt uit de experimenten van Quach en Chalasani. Maar: een gebeten C. elegans druipt wel af na een enkele beet – en zal dan dus minder van de bacteriën opeten waar P. pacificus het ook op heeft voorzien.

P. pacificus verjaagt C. elegans

Een C. elegans-worm (rechts) vlucht weg voor een bijtende P. pacificus.

Kortom, het bijtgedrag van P. pacificus kan twee doelen dienen. Ofwel het gaat om eten (van bacteriën of larven), ofwel het gaat om het wegjagen van concurrenten om de voedselvoorraad te beschermen.

Eten of verjagen

Nu zou je kunnen denken dat P. pacificus zich simpelweg in alles vastbijt dat op voedsel lijkt. Blijkt dat een kwakje bacteriën of een larve, dan heeft hij meteen wat te eten. Zet hij zijn tanden per ongeluk in een volwassen C. elegans, dan heeft hij in eerste instantie pech: zo’n grote worm krijgt hij niet zomaar dood. Maar dat pakt dan op de langere termijn toch positief uit voor de hoeveelheid bacteriën die tot zijn beschikking staat.

Het zit echter complexer dan dat. Als er weinig tot geen bacteriën in de buurt zijn, blijkt P. pacificus de volwassen C. elegans-wormen voornamelijk met rust te laten. Bij een overvloed aan bacteriën idem dito. Alleen als er een schaarse hoeveelheid bacteriën is, moeten volwassen C. elegans gaan uitkijken: dan zet P. pacificus het op een bijten. Bovendien lijkt P. pacificus in die situatie sneller te gaan bewegen en actief op zoek te gaan naar C. elegans die het op ‘zijn’ bacteriën voorzien hebben.

Zijn kleine brein ten spijt, lijkt P. pacificus dus behoorlijk slim te werk te gaan. Zijn beet kan bedoeld zijn om te eten of te verjagen, afhankelijk van de omstandigheden.

Bijtbereidheid

Quach en Chalasani zijn allesbehalve uitgekeken op hun wormpjes en hebben volop plannen voor vervolgonderzoek. Zo keken ze nu alleen naar hoeveel energie bacteriën of wormen P. pacificus opleverden, niet naar specifieke voedings- of giftige stoffen. Ook varieert de ‘bijtbereidheid’ per worm; de onderzoekers zouden graag begrijpen waarom sommige exemplaren van P. pacificus zoveel agressiever zijn dan andere.

Maar, zo schrijven ze, hun uiteindelijke doel is om uit te vinden hoe dat handjevol neuronen zulke complexe beslissingen neemt.