Dieren

Hoe kwallen de oceaan overheersen – zonder hersenen

Ze hebben geen brein en bestaan vrijwel geheel uit water – en toch beschikken ze over heel wat superkrachten.donderdag 23 augustus 2018

Door Liz Langley
De Australische zeewesp, hier in wateren voor de kust bij de Tafelberg in Kaapstad, Zuid-Afrika, bevat een van de dodelijkste gifstoffen in de natuur.

Als we ons gevaarlijke dieren voorstellen, is een zak water zonder hersenen waarschijnlijk niet het eerste waaraan we zouden denken. Maar als badgasten het woord ‘kwal!’ horen, beginnen ze als paniekerige stokstaartjes om zich heen te kijken, want kwallen kunnen lelijke steken uitdelen.

Kwallen zien er vaak schitterend uit en zijn soms gevaarlijk, maar het zijn ook glibberige zakken vol ongerijmdheden. Nu de zomer ten einde loopt, kijken we naar enkele van hun slijmerige superkrachten.

Sommige kwallen bestaan voor 98 procent uit water...

Het eigenlijke lichaam van een kwal – de ‘klok’ – bestaat uit twee dunne celmembranen met daartussen een niet-levend, waterig materiaal, aldus kwallenbioloog Lucas Brotz, junior-onderzoeker aan de University of British Columbia in Vancouver.

Deze simpele structuur is volgens hem een “slimme truc van de evolutie,” want hierdoor kunnen kwallen een flinke omvang bereiken en meer prooidieren eten zonder dat ze een actief metabolisme nodig hebben.

“Ze hebben alle massa-uitstervingen op aarde overleefd,” zegt Brotz. Terwijl het overgrote deel van de soorten die ooit op aarde hebben geleefd, is uitgestorven, heeft deze “groep van waterzakken op een of andere manier alles overleefd” – en dat al zeshonderd miljoen jaar lang.

... en zijn supersnel

Een steek van een kwal is “een van de snelste processen in de biologie,” zegt Sean Colin, ecoloog aan de Roger Williams University in Rhode Island. Het is voor een ogenschijnlijk simpel wezen als een kwal ook een behoorlijk gecompliceerd proces.

‘Goudkwallen’ volgen de zon door zich elke dag te verplaatsen van de ene naar de andere kant van het Jellyfish Lake, een zoutwatermeer op het eilandje Koror in de eilandstaat Palau.

De netelcellen van een kwal worden officieel ‘cnidocyten’ genoemd en zijn uniek voor kwallen en hun verwanten zoals koralen en zeeanemonen. In de cellen bevindt zich een celgedeelte genaamd nematocyst, dat door Colin wordt omschreven als een capsule met daarin minuscule opgerolde harpoentjes.

Wanneer de kwal tot een aanval wordt uitgelokt, schieten honderden van die nematocysten naar buiten. De drukontlading die daarbij optreedt, zorgt voor een pijlsnelle steek van slechts zevenhonderd nanoseconden, maar met genoeg kracht om de schelp van een schaaldier op zijn zwakste punt te doorbreken.

Ze steken je niet expres

Nematocysten worden geactiveerd als ze door elke vorm van organisch materiaal worden beroerd, dus ook door ons.

Sommige kwallen, waaronder de Australische zeewesp, een kubuskwal uit Noord-Australië, kunnen dodelijk zijn, terwijl andere soorten nematocysten hebben die niet door de menselijke huid dringen.

Maar kwallen steken elkaar niet. Volgens Brotz zijn het waarschijnlijk chemische sleutels die ervoor zorgen dat dat niet gebeurt.

Kwekende kwallen

Niet alle kwallen drijven met hun klok naar boven door de zee. Er zijn ook ‘omgekeerde’ kwallen, die in tropische wateren in de Indische en westelijke Stille Oceaan, de Caraïbische Zee en rond Florida en Hawaï op de bodem van de oceaan leven.

Als een badgast die ligt te zonnebaden, liggen ze met hun klok op de zeebodem. Ze houden de eigen microscopische algen in hun weefsels in leven door ze “in zonlicht te baden, zodat ze kunnen groeien,” legt Brotz uit, waarna ze door de kwal als voedingsbron worden gebruikt.

Ook de ‘goudkwal’, die in het ‘Jellyfish Lake’ op het eiland Koror in de eilandstaat Palau leeft, oogst zijn eigen algen. Om de algen te laten gedijen, volgt de kwal overdag de zon van het ene uiteinde van het meer naar het andere en voorziet hij zijn algen ’s nachts van ‘kunstmest’, aldus Brotz.

Een kristalkwal (Aequorea victoria) zweeft in het Aquarium of the Pacific in Long Beach, Californië. Aan de hand van het gen voor bioluminescentie bij deze soort kon een biomarker worden ontwikkeld die de wetenschappers een Nobelprijs opleverde.

Indirecte Nobelprijswinnaars

Veel van de drieduizend soorten kwallen die tot nu toe zijn geïdentificeerd, zijn volgens Brotz bioluminescerend, wat betekent dat ze hun eigen licht produceren. Bij één bioluminescerende soort – de kristalkwal – is deze leuke truc vooral te danken aan één enkel gen met de naam ‘groen-fluorescerend proteïne’ of GFP, legt Brotz uit.

Wanneer GFP door wetenschappers als biomarker wordt gebruikt, werpt dit proteïne letterlijk licht op de interne werking van het menselijk lichaam, door inzicht te geven in allerlei processen – van de aanmaak van insuline en de infectie door hiv tot het aanspannen van spieren.

De onderzoekers die deze technologie ontwikkelden, wonnen in 2008 de Nobelprijs voor de scheikunde– en dat hadden ze dus te danken aan de superkrachten van een simpele kwal.

Zelfs na hun dood gevaarlijk

De stekende nematocysten van kwallen doen denken aan een psychopaat uit een horrorfilm die maar niet doodgaat. Je kunt namelijk ook gestoken worden door een tentakel die niet meer aan de kwal vastzit, of zelfs door een dode kwal.

En als je een inktvis eet die een kwal heeft opgegeten maar die kwal nog niet helemaal heeft verteerd, dan zou je zelfs door die kwal gestoken kunnen worden, zegt Colin.

Krijg je ook al zin om vegetariër te worden? 

Heb jij een vraag over de vreemde en woeste dierenwereld? Stuur mij een tweet of bezoek me op FacebookIn de rubriek ‘Vreemde Dierenvragen van de Week’ wordt elke week antwoord gegeven op jullie vragen.
Lees meer