Het antwoord is eigenlijk best logisch.

Wetenschappers hebben wederom een hardnekkig mysterie opgelost. Eindelijk weten we namelijk waarom vissen naar beneden kijken als ze zwemmen. Niet alleen geeft dit meer inzicht in het gedrag van vissen, de ontdekking kan ook leiden tot betere bio-geïnspireerde robots, zo betogen de onderzoekers.

Zebravis
Het raadselachtige feit dat vissen naar beneden kijken, hield onderzoeker Emma Alexander al een tijdje bezig. “Onlangs is ontdekt dat vissen sterker reageren op bewegingen onder hen dan op beweging boven hen,” vertelt ze. “We wilden begrijpen waarom.” De onderzoekers besloten de zebravis te bestuderen, een bekend modelorganisme. Hoewel veel laboratoriumtanks vol zitten met zebravissen, wilde Alexander toch liever wilde exemplaren onderzoeken. “Het oorspronkelijke leefgebied heeft hun hersenen en gedrag gevormd,” legt ze uit. “We wilden daarom terug naar de bron om de context te onderzoeken waarin deze vis is geëvolueerd.”

India
Bewapend met camera-apparatuur bezocht het team zeven verschillende plekken in India. Zebravissen komen van nature voor in ondiepe rivieren. En dus verzamelden ze op deze locaties videobeelden. Het team plaatste een 360 graden camera in een waterdichte duikkoffer en bevestigden deze aan een op afstand bestuurbare robotarm. Op deze manier konden ze de camera onder water verplaatsen. “Dankzij deze videobeelden konden we een hypothetische scenario’s modelleren waarin een gesimuleerde vis willekeurig door een realistische omgeving beweegt,” legt Alexander uit.

Verklaring
Terug in het lab volgde het team tevens de bewegingen van zebravissen in een aquarium. Uiteindelijk ontdekten de onderzoekers dat zebravissen in beide gevallen – in het wild en in het lab – naar beneden kijken als ze vooruit zwemmen. En ze begrijpen dankzij verdere analyses ook waarom: door naar de rivierbedding te kijken, hebben vissen een beter richtingsgevoel.

Trein
Terwijl de vissen door het water bewegen, proberen ze zichzelf eigenlijk constant te stabiliseren, bijvoorbeeld als ze tegen de stroom in zwemmen. Door naar de rivierbedding te kijken, hebben vissen een beter idee van hun zwemrichting en snelheid. Als ze op andere vissen, of op planten of puin zouden letten, kan dit hun een vals gevoel van richting geven. “Hetzelfde gebeurt als je in een treinwagon zit die niet beweegt,” legt Alexander uit. “Als de trein naast jou begint te rijden, lijkt het net alsof jij ook in beweging bent, ook al weet je eigenlijk wel dat je stilzit. Hetzelfde is er aan de hand bij vissen. Om hen heen zijn veel misleidende bewegingssignalen. En dus kijken ze naar de betrouwbare rivierbedding onder hen.”

Logisch
Het is eigenlijk best logisch. Het wateroppervlak is constant in beweging. Bovendien kunnen andere vissen en planten voor verdere verwarring van hun precieze positie zorgen. “Vissen kunnen die informatie beter negeren en zich concentreren op wat er onder hen is,” zegt Alexander. “Rivierbeddingen hebben veel textuur, dus vissen zien sterke kenmerken die ze kunnen volgen.”

Dankzij de studie hebben wetenschappers wederom een raadsel van de natuur opgelost. Het naar beneden kijken tijdens het zwemmen is dus waarschijnlijk een adaptief gedrag dat geëvolueerd is om de vis een handje te helpen om zichzelf te stabiliseren. Overigens geeft de ontdekking zoals gezegd niet alleen inzicht in het gedrag van vissen. Het kan ook van pas komen bij het bouwen van geavanceerde bio-geïnspireerde robots. “Als je een op vissen geïnspireerde robot wil maken en je kijkt alleen naar de anatomie, kan dat je op het verkeerde been zetten,” legt Alexander uit. “We weten nu dat de ogen verschillende kanten opkijken: omhoog om te jagen en naar beneden om te zwemmen.” En dat is misschien voor toekomstige robots best een handig weetje.