Deze verrassend slimme kikker maakt plattegronden in zijn brein

De kleine lichtgroen-zwarte gifkikker blijkt over een cognitief vermogen te beschikken dat niet eerder bij amfibieën werd gezien.woensdag 31 juli 2019

Een kleine zwart met groene gifkikker, die verwarrend genoeg ook wel ‘gouden gifkikker wordt genoemd, werpt een heel nieuw licht op wat er omgaat in het brein van kikkers. Deze Dendrobates auratus komt voor in de tropische regenwouden van Midden- en Zuid-Amerika. Het kikkertje mijdt rivieren en meren, leeft volledig op het land, en legt eieren op de vochtige bodem in het oerwoud. Als die uitkomen, neemt het dier de kikkervisjes op zijn rug mee de bomen in, waar hij ze in water plaatst dat zich in holletjes en grote planten heeft verzameld.

Om in zo'n complexe en veranderlijke omgeving de weg (terug) te vinden tussen de plek waar de dril is en de ‘kinderkamers’ van de kikkervisjes, heb je een brein nodig dat in staat is om een mentale plattegrond te maken en die wanneer nodig te herzien. Er zijn veel zoogdieren en vogels die dergelijke plattegronden maken. Nu blijkt uit nieuw onderzoek waarover werd gepubliceerd in het vakblad Journal of Experimental Biology voor het eerst dat amfibieën daar ook toe in staat zijn.

Honderden kleine kikkertjes gaan op een missie om hun soort te redden
Deze piepkleine, kleurige kikkertjes gaan op een missie om hun soort te redden.

“Wij denken dat gifkikkers, door hun natuurlijke geschiedenis, beter ontwikkelde cognitieve vaardigheden hebben en dat ze in staat zijn om flexibel gebruik te maken van aanwijzingen in de omgeving om locaties terug te vinden,” vertelt Sabrina Burmeister die werkzaam is aan de Amerikaanse University of North Carolina en die als senior onderzoeker betrokken was bij de studie die eerder dit jaar werd gepubliceerd. “Deze vaardigheid vind je waarschijnlijk niet bij alle kikkersoorten.”

Er is nog weinig bekend over de werking van kikkerhersenen. Lange tijd gaven wetenschappers er de voorkeur aan om primaten of kraaiachtigen te bestuderen. Daaraan is beter te zien dat ze over een complex brein beschikken. Bovendien valt het nog niet mee om experimenten voor bijvoorbeeld postduiven, die worden gefokt om over grote afstanden de weg terug naar huis te vinden, of ratten, aan te passen aan de aangeboren eigenschappen van kikkers.

In een klassieke navigatietest tijdens laboratoriumonderzoek, de Morris Water Maze genoemd, worden proefdieren in een rond zwembad geplaatst, met daarin een niet zichtbaar platform waar ze op kunnen klimmen. Rond het zwembad staan op gelijke afstand vier ruimtelijke herkenningstekens. Hoe beter het dier in staat is om de visuele tekens te herkennen en te onthouden, des te beter het in staat is om in volgende proeven het platform te vinden.

Maar de D. auratus, die behoort tot de familie van de pijlgifkikkers, wordt bang in zo'n soort zwembad, en klampt zich vast aan de rand in plaats van op onderzoek uit te gaan en zijn omgeving te verkennen, vertelt Yuxiang Liu, die verbonden is aan het University of Texas Southwestern Medical Center en die het experiment uitvoerde in het kader van zijn promotieonderzoek.

Hij bouwde de Morris Water Maze om tot een pierenbad voor de kikkers, met een diepe rand eromheen, om te zorgen dat ze bij de rand wegbleven. In die nieuwe opzet gingen de dieren wel op onderzoek uit in het ondiepe water, en vonden ze uiteindelijk het platform waarop ze droog konden zitten. Toen de kikkers eenmaal wisten wat ze moesten doen, haalden de wetenschappers de visuele herkenningstekens en het platform weg. De onderzoekers toonden zo aan dat de kikkers op zoek gingen naar het platform op een manier die consistent was met het gebruik van een mentale plattegrond van hun omgeving.

Bioloog Andrius Pašukonis die onderzoek doet naar het oriëntatievermogen van kikkers in het wild en die niet betrokken was bij de studie, is enthousiast over de resultaten en hoopt dat er nader onderzoek wordt gedaan bij deze en andere soorten. De onderzoeker aan de Amerikaanse Stanford University merkt op dat er nog heel wat te ontdekken valt. “We hebben momenteel nog geen flauw idee hoe dergelijke ‘kikkerkaarten’ eruitzien,” vertelt hij.

Hij en zijn collega's in het veld volgen de gifkikkers in het regenwoud met behulp van touw en GIS loggers of piepkleine kikkergordels met radiozenders, terwijl in het laboratorium van Burmeister vergelijkend onderzoek wordt gedaan tussen D. auratus en een andere kikkersoort, de tungarakikker, die tot nu toe in tests nog niet heeft laten zien over een soortgelijk oriëntatie- en leervermogen te beschikken.

En intussen zijn de kikkers zelf vooral bezig met overleven. Ze hebben in de loop van de evolutie veelzijdige en ingenieuze opvoedtactieken ontwikkeld, evenals voorkeuren voor een leefomgeving en cognitieve vermogens. Die worden nu allemaal op de proef gesteld vanwege door mensen veroorzaakte risico's als inkrimping van hun leefgebied, de verspreiding van ziekten, de handel in wilde dieren en klimaatverandering. We zullen meer moeten doen dan in het brein van een kikker kruipen om te bedenken hoe we daarvoor een uitweg kunnen vinden.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Mini-kikker ontdekt ter grootte van een nietje

Het onlangs op Madagaskar ontdekte amfibie is “astronomisch klein” en heeft hersenen ter grootte van een speldenknop.

Nieuwe kikkersoort is gewapend met speciale klauw

De “buitengewone” amfibie uit Ecuador gebruikt zijn bijzondere lichaamsdeel waarschijnlijk om roofdieren – en zelfs medekikkers – met steek- en schaafwonden af te schrikken.
Lees meer