In 2009 zag onderzoeker Angela Ziltener voor het eerst het wrijfgedrag van de langbektuimelaar. Na jarenlang onderzoek ontdekte ze dat de dolfijnen koralen en sponzen gebruiken om hun huid te verzorgen. Oceanograaf Jan Stel schreef er deze blog over.
Beeld: Langbektuimelaar (Tursiops aduncus) wrijft met haar lichaam over Rumphella aggregata, een zacht of hoornkoraal dat niet uit kalk maar uit de hoornachtige stof gorgonine bestaat. © dolphinwatchalliance.org, Angela Ziltener.
Het is een prachtig gezicht als een groep dolfijnen een schip vergezellen op zijn reis. Vrolijk en heel elegant springen ze, vaak vlak voor de boeg, uit het water. Je komt ze overal op de oceaan tegen. Dolfijnen doen dat al eeuwenlang. Ze zullen de mens vanaf zijn eerste reizen over de oceaan hebben gevolgd. We vergeten daarbij vaak dat zij al tientallen miljoenen jaren bewoners zijn van de oceanische ruimte. Het gebruik van het oppervlak ervan door mensen valt daarbij in het niet. De eerste schepen zijn hooguit 8000 jaar oud. Toch zullen de dolfijnen ook de Arabische dhows van de Rode zee op hun reizen over de Indische Oceaan hebben verwelkomd. Evenals de Chinese vloten van Zheng He en die van de West-Europese veroveraars.
Het onderwaterparadijs van de Rode Zee
Rumphella aggregata is een zacht koraal. Bij wrijving door langbekdolfijnen komen geneeskrachtige stoffen vrij. © dolphinwatchalliance.org, Angela Ziltener.
Geologisch gezien ligt de Rode Zee op de grens van Afrika en Azië. De circa 2300 km lange en 360 km brede zee markeert een plek waar deze twee continenten zich van elkaar verwijderen. Daardoor is de zee plaatselijk ook erg diep; tot ongeveer 2100 meter. In het noorden loopt de zee uit in twee smalle baaien: de oostelijke diepe Golf van Akaba en de westelijke, veel ondiepere Golf van Suez. In het zuiden mondt zij uiteindelijk uit in de Indische Oceaan.
De koraalriffen van de Golf van Akaba behoren tot de mooiste ter wereld. Ze zijn wereldberoemd bij scubaduikers, snorkelaars en toeristen. De Golf grenst aan Jordanië, Egypte, Israël en Saoedi-Arabië. Het gebied is een populaire vakantiebestemming omdat het vanuit West-Europa maar vijf uur vliegen is. De Rode Zee biedt hier het hele jaar door mooi weer en is, volgens de vele vakantiebrochures, ideaal voor zon, zee en strand. Er zijn dan ook veel populaire badplaatsen, vakantieparadijzen en resorts. Je kunt er voor een habbekrats heen. Bekende namen zijn Eilat in Israël, Hurghada, Dahab, Marsa Alam en Sharm el-Sheikh in Egypte en Akaba in Jordanië. De keerzijde van deze menselijke activiteiten is de vervuiling van het prachtige, unieke en kwetsbare ecosysteem met zijn kleurrijke riffen en andere dieren.
Sarcophyton sp. is een zacht koraal met een stevige basis. Ze worden lederkoralen genoemd. © dolphinwatchalliance.org, Angela Ziltener.
Koraalriffen worden wereldwijd bedreigd door menselijke activiteiten, zoals overbevissing, en de extreme vervuiling die met andere activiteiten samenhangen. CO2-vervuiling zorgt niet alleen voor klimaatverandering, maar ook voor structurele veranderingen in de oceaan, zoals opwarming, verzuring en veranderingen in de oceaanstromingen en in de ecosystemen. Verassend is dat de koraalriffen in de Golf van Akaba het goed doen, ondanks de klimaatverandering en de toenemende temperaturen van het zeewater. Hiervoor zijn een aantal verklaringen die vooral verband houden met de ligging van het gebied. Maar dat neemt niet weg dat ook hier de vervuiling door bijvoorbeeld het onnadenkend gebruik van plastic toeslaat. Massatoerisme staat gewoonlijk borg voor de teloorgang van het nabijgelegen land- en zeemilieu.
Ircinia sp.is een zeespons. Sponsen behoren tot de oudste dieren op aarde. De oudste spons leefde bijna 900 miljoen jaar geleden. © dolphinwatchalliance.org, Angela Ziltener.
Angela Zilterner woont sinds 2009 aan de Egyptische kant van de Golf van Akaba. Ze woonde zes jaar in de badplaats Hurghada. In 2015 verhuisde ze naar het exclusieve vakantieoord El Gouna, waar de Technische Universiteit van Berlijn een campus heeft. Daarnaast is ze als gastonderzoeker gedragswetenschappen verbonden aan de Universiteit van Zürich. In Egypte bestudeert ze al jarenlang het gedrag van haar geliefde dolfijnen. Toen ik haar de vorige week een mail stuurde om foto’s en videoclips voor deze blog te vragen, kreeg ik heel snel een enthousiast en positief antwoord. Haar vriendelijke mail besloot ze met de opmerking: “Very best wishes from the Red Sea”.
Terug naar de zee
In 1992 ontdekte de Nederlandse paleontoloog Hans Thewissen in Noord-Pakistan een uniek fossiel: Pakicetus, de voorouder van de huidige walvissen en dolfijnen. Vanwege de morfologie van de walvisachtigen (Cetacea) hadden paleontologen al lang aangenomen dat deze zeedieren afstamden van landdieren. Ook Charles Darwin was hiervan overtuigd maar echte overgangsvormen ontbraken tot de vondst van Hans Themissen, nu dertig jaar geleden.
Thewissen was als kind al gegrepen door de geologie en paleontologie. Zijn vader nam hem regelmatig mee naar het bekende Natuurhistorische Museum in Maastricht of ging met hem fossielen zoeken in de bekende Zuid-Limburgse steengroeven. Het was geen wonder dat deze Noord-Brabander In Utrecht paleontologie ging studeren. Uiteindelijk belande bij in de VS, waar hij nu hoogleraar is aan de Northeast Ohio Medical University, afdeling anatomie en neurobiologie, in Rootstown, Ohio. Hier bestudeert bij de aanpassingen van walvisachtigen aan het leven in het water en hun oorsprong als landzoogdieren.
Pakicetus is de vleesetende voorouder van de walvisachtigen. Het landdier leefde zo’n 50 miljoen jaar geleden aan de kust van de Tethysoceaan. © Prehistoric Fauna Studio, Oekraïne, Roman Uchytel.
De vondst van Pakicetus in het onherbergzame noorden van Pakistan, leidde tot een zoektocht naar andere walvisachtigen in zowel Pakistan als India. Thewissen en zijn team volgden hierbij de circa 50 miljoen jaar oude kustlijn van de Tethysoceaan, waardoor het oercontinent Pangea in tweeën werd gesplitst. Zijn onderzoek leidde tot een reeks van andere ontdekkingen van de voorouders van de walvisachtigen die zo groot waren als een wolf of een kat. Uiteindelijk verscheen er een goed gedocumenteerd beeld van de fascinerende overgang van kleine landdieren die toen aan de kust van deze oceaan leefden, naar de reuzen van de wereldzeeën en de speelse dolfijnen van nu. Die evolutionaire aanpassing duurde acht miljoen jaar. Dat legt Hans Thewissen uit in zijn boek The Walking Whales From Land to Water in Eight Million Years uit 2019.
Walvissen en dolfijnen zijn niet de enige zoogdieren die zich weer aanpasten aan het leven in de oceanische ruimte. Dat deden allerlei op het land levende zoogdieren die we nu kennen als bijvoorbeeld zeekoeien, zeehonden, walrussen, zeeotters en ijsberen. Hetzelfde gebeurde in het tijdperk van de reptielen toen ook allerlei landdieren ‘terugkeerden’ naar de oceaan. Bekende voorbeelden hiervan zijn de op dolfijnen lijkende, ichtyosaurïers en de iconische maashagedissen, die in de mergelgroeven rond Maastricht zijn gevonden.
Dolfijnen en walvissen hebben dezelfde voorouders als koeien en kamelen
Modern genetisch onderzoek toont aan dat de walvissen bij hun aanpassing aan het leven in de oceanische ruimte een aantal genen verloren. Genen die verband houden met voeding, waaronder genen die verantwoordelijk zijn voor de speekselproductie of voor de reabsorptie van natrium door de nieren, zijn verdwenen omdat ze nutteloos zijn geworden. Het leven in de zee maakt het smeren van voedsel overbodig en een natriumtekort zo goed als onmogelijk. Het verlies van een gen dat verantwoordelijk is voor de productie van melatonine, een hormoon dat de slaapcyclus regelt, zorgt ervoor dat de hersenhelften van de walvisachtigen, om de beurt tot rust komen. Hierdoor kan het dier in zijn slaap toch naar het oppervlak komen om te ademen.
Het rif als ‘huisartsenwachtpost’
Dolfijnen zijn hoogst intelligente en zeer sociale dieren. Ze leven in ondiepe zeeën en eten vooral vis en inktvis. Maar de orka valt ook grote prooien zoals een walvis aan (zie: Een kansloze goliath. Eos mei 2022, pp.56-59). Gewoonlijk leven ze in groepen van tientallen dieren. Ze zijn nieuwgierig en speels, waardoor ze vaak contact hebben met andere diersoorten, waaronder de mens. Ze ‘verzorgen’ gewonde of zieke dieren en beschermen zelfs zwemmers tegen haaien, door beschermende rondjes te draaien om de bedreigde en ongelukkige badgast.
Ze laten cultureel gedrag zien, waarvan men lange tijd heeft aangenomen dat dit alleen bij mensen en apen voorkomt. Zo leren langbektuimelaars hun jongen om gereedschap – een spons – te gebruiken om hun snuit te beschermen. Die kennis wordt van moeder op dochter overgedragen. Dolfijnen kunnen, evenals mensen, ook agressief zijn. Soms worden ze hierom uit een groep gestoten. Dat gedrag komt bij bepaalde natuurvolken of binnen bepaalde conservatieve religies ook nog voor. Seks is bij dolfijnen niet alleen maar gericht op de voortplanting. Het kan ook een onderdeel zijn van de sociale interactie. Zo kan het voorkomen dat mensen seksueel worden benaderd als ze met dolfijnen zwemmen.
In de loop van de evolutie is de neus omgevormd tot spuitgat, die boven in de kop, vlak voor de kenmerkende bult, zit. Die bult speelt een belangrijke rol in de zogenaamde echolocatie, waarmee een hoogfrequent klikgeluid wordt geproduceerd. Op die manier kan een dolfijn zijn prooi vinden. Het verhaal van de ontwikkeling en het leven van de dolfijn is er één van verwondering over de manier waarop de natuur zich ontwikkelt en uiteindelijk leidt tot een dergelijk fascinerend en hoogontwikkeld dier. Tegelijk is het verbazingwekkend dat wij ons boven die natuur stellen; het is bizar dat wij ons vaak niet beschouwen als een dier, wat we overigens wel degelijk zijn.
Tegenwoordig worden ook drones ingezet om het gedrag van dolfijnen van bovenaf te observeren en te zien hoeveel vrouwtjes in een groep zwanger zijn. Dat gebeurt onder andere met tuimelaars in de Noordzee. Angela Ziltener koos echter voor een andere, zachtere aanpak. Ze besloot om samen met haar groep langzaam maar zeker het vertrouwen van de langbekdolfijnen te winnen. Hiervoor werden talloze duiken in het leefmilieu van deze dolfijnen gemaakt.
Zo konden ze de verschillende langbektuimelaars nauwkeurig volgen, beschrijven en herkennen. Ze gaf ze zelfs namen. Ze werden graag geziene gasten van de groep, waardoor het mogelijk werd hun gedrag nauwkeurig waar te nemen. Eigenlijk deden ze min of meer hetzelfde wat de beroemde Engelse antropologe en biologe Jane Goodall deed, toen ze het sociale en familiale leven bestudeerde van de chimpansee in het Gombe Stream National Park in Tanzania.
‘The dolphins need you!’ is het eerste wat je leest op haar informatieve en schitterende website van de door haar opgerichte Dolphin Watch Alliance. Het is een wervende site, waarop ook haar drie onderzoeksgebieden staan beschreven: het selectieve zelfwrijfgedrag, de paringstactieken en het slaapgedrag van de langbektuimelaar. Het zijn de resultaten van het eerste onderwerp die momenteel zo in de belangstelling staan en leiden tot krantenkoppen en verhalen, ook op de website van Eos. Veel eerder leidde dit tot filmopnames door de BBC voor de eerste aflevering van de beroemde serie Blue Planet II - One Ocean en een Duits TV-station dat een documentaire over haar werk maakte.
Tijdens haar onderzoek viel het haar op dat de dolfijnen regelmatig heel dicht langs bepaalde koralen en sponzen zwommen (zie eerste video). De dieren wreven zichzelf, op bepaalde momenten, tegen bepaalde koralen en een spons aan. Dat deden ze om de beurt. Moeders leerden hun kalveren dit te doen. Dat moest natuurlijk een reden hebben. De hamvraag was echter: welke en waaróm juist die koralen en die ene spons?
Het is bekend dat sommige tandwalvissen, waartoe de dolfijnen behoren, zelfwrijving laten zien. Dat heeft te maken met de hygiëne, zoals het verwijderen van uitwendige parasieten, of sensueel genot, spel en socialisatie, het leren van de cultuur van de groep. Die zelfwrijving gebeurt gewoonlijk op de bodem die dan uit zand, grind, zeegras of rotsen bestaat. Het wrijven langs koralen was onbekend. Dat is wellicht het gevolg is van het waarnemen van het diergedrag vanaf boten in plaats van in de zee, zoals Angela Ziltener en haar groep dat heel geduldig doen.
Om de hamvraag te beantwoorden riep ze de hulp in van professor Gertrud E. Morlock, een analytisch chemicus en hoogleraar voedingswetenschappen van de Justus Liebig University in Giessen, Duitsland. Gertrud is direkteur van het TransMIT-Zentrum für wirkungsbezogene Analytik, dat zich bezig houdt met de detectie en karakterisering van bioactieve stoffen. Ze werkten tien jaar samen om het probleem op te lossen. Het resultaat is verbluffend.
Zelfmedicatie door langbektuimelaars
Wat doe je als je intelligent bent, in de oceanische ruimte leeft, maar geen armen en handen hebt, en je huid jeukt? Daar hebben de langbektuimelaars een intelligent antwoord op bedacht. Dat is eigenlijk de korte samenvatting van hun onderzoek.
Uit het in iScience gepubliceerde onderzoek blijkt dat deze langbekdolfijnen (Tursiops aduncus) bewust delen van hun lichaam over bepaalde koralen of sponzen wrijven. Iets vergelijkbaars deden onze verre voorouders ook, toen ze bewust bepaalde planten in het bos gebruikten als medicijn. De dolfijnen maken duidelijk een keuze. Zo wrijven ze het hele lichaam langs de struikvormige zachte koraal Rumphella aggregata, terwijl ze lederkoralen (Sarcophyton sp.) en sponzen (Ircinia sp.) uitzoeken voor hun kop, buik en staartvin. Harde koralen zoals Favia sp. worden alleen gebruikt om langs de randen van hun borstvinnen te wrijven. Hieruit blijkt dat de dieren heel goed weten wat ze doen.
Het blijkt ook dat zowel jonge als volwassen dieren het wrijfgedrag ook vertonen als er geen huidinfecties zijn. Bovendien kijken de jonge kalveren vaak toe als de ouderen dit gedrag bij zachte koralen laten zien. Ze zitten dan, bij wijze van spreken, op school en leren dit preventieve gedrag aan. Kennisoverdracht komt in de natuur meer voor dan wij ons vaak realiseren. Het is bekend dat koralen en sponzen bioactieve stoffen afscheiden. Het ligt daarom voor de hand dat deze langbekdolfijnen hiervan gebruik maken om preventief huidinfecties te voorkomen of ze zelf, door hun gedrag, te genezen. Een vergelijkbaar gedrag komt ook bij primaten (halfapen, apen en mensen) en andere dieren voor, maar was bij walvisachtigen tot nu toe onbekend.
Wat er gebeurt is goed te zien bij de struikvormige, zachte koralen Rumphella aggregata. De dolfijnen glijden door de takken van het koraal, waarbij de takken ervan over het lichaam van de dolfijn wrijven. Hierbij geven de koraalpoliepen een slijm af, waarna ze zich ter bescherming, terugtrekken in de behuizing van het koraal. Hierdoor wordt het oppervlak van het koraal harder en ruwer. Het gevolg is dat de schurende werking ervan op de huid van de dolfijn wordt versterkt en de opname van het medicijn vergemakkelijkt. De dolfijnen doen dit heel bewust, zoals ook blijkt uit behandelingen door hardere sponzen, waarbij het dier zijn kop er met kracht tegen aanduwt en zich vervolgens omdraait om het effect te vergoten (zie tweede video).
Een takje van Rumphella aggregata wordt afgeknipt voor onder zoek in het laboratorium. © dolphinwatchalliance.org, Angela Ziltener
Om dit allemaal te onderzoeken werden er monsters van de koralen en de sponzen genomen. Ze werden in het laboratorium van professor Gertrud Morlock onderzocht met geavanceerde en innovatieve analyses. Nieuw is dat hiervoor slechts een klein oppervlakte van het koraal of de spons nodig is en een kleine hoeveelheid van de afgescheiden slijm. Op die manier ontdekte ze zeventien verschillende bioactieve stoffen met antimicrobiële, antioxiderende, hormonale en toxische eigenschappen, bij de twee koralen en de spons. De hormonen houden de huid vermoedelijk elastisch en glad; de antioxidanten werken tegen celstress en de antimicrobiële en toxische stoffen kunnen helpen tegen parasieten en ziekteverwekkers.
Gekoppeld aan het gedrag van de langbekdolfijnen kan worden geconcludeerd dat deze dieren verschilleden ‘artsen’ bezoeken afhankelijk van hun kwaal. Soms vormden de ‘patiënten’ rijen en wachten ze geduldig hun beurt af (zie videoclips). Professor Morlock vergelijkt dit met het maken van een kamille-extract om hun huid te beschermen, in de traditionele geneeskunde van onze grootrouders. Dolfijnen zijn intelligente dieren, maar hebben geen armen en handen zoals wij. Dus hebben ze een andere slimme oplossing verzonnen voor de verzorging van hun huid. Dat leidde uiteindelijk tot een overdraagbaar regiem voor de huidverzorging. En daarom kijken de jonge langbekdolfijnen oplettend toe wat de oudere hun voor doen. Of dat bij de seksuele opvoeding ook zo opvallend gebeurt is mij niet bekend.
Het onderzoek van deze twee jonge vrouwen en hun teams, laat op treffende wijze de wonderen van de oceanische ruimte zien. Er is nog zoveel niet bekend, wat deels het gevolg is van het feit dat wij als mens, nu eenmaal op het land leven en niet in de zee. Om die wereld te verkennen hebben we ingewikkelde apparatuur nodig, zoals een moderne duikuitrusting. Zo zijn we dan even te gast bij de bewoners van de zee, zo delen we even het gevoel van wat het is om een dolfijn, een vis, een koraal of spons te zijn. Zo leren we ook wat eigenlijk onze bescheiden plaats in de natuur is.
Om dat gevoel van bewondering en ontzag over te brengen heeft Angela Ziltener in 2011 de Dolphin Watch Alliance opgericht. Samen met haar team voeren ze een sensibiliseringscampagne uit, waarbij ze de toeristenindustrie wijzen op de schoonheid van die onderwaterwereld in de golf van Akaba en op hun verantwoordelijkheid die niet te vervuilen. Ze hebben een gedragscode opgesteld in overleg met alle betrokkenen, van hoteleigenaren tot de kapiteins van de lokale dhow die toeristen rondvaren en snorkel- en duikexcursies aanbieden. Bierblikjes en plastic zakjes, achteloos weggegooid door verwende toeristen, horen niet thuis in die onbekende en voor ons overleven, cruciale onderwaterwereld. In 2020 kreeg ze (en daarmee ook haar team) hiervoor de Yves Rocher Environmental award Trophée de femmes. Châpeau!
