Er zijn verborgen werelden in de natuur PeopleImages.com/Yuri A/Shutterstock
Gedurende meer dan 99,9% van de geschiedenis van de aarde bestond er leven zonder mensen. Toch negeren we vaak de prestaties van soorten die ons miljarden jaren voorgingen.
Ik onderzoek het concept van niet-menselijke beschavingen in mijn nieuwe boek, Biocivilisations, dat het verhaal van het leven opnieuw vertelt en de bijdragen van andere soorten erkent. Bacteriën, planten, schimmels, insecten, vogels, walvissen en andere soorten geven blijk van taal, techniek, wetenschap, geneeskunde, landbouw en meer. Dit zijn allemaal elementen van beschaving die wij met de mens associëren.
De taal van de natuur spreken
Walvissen communiceren met elkaar door middel van een reeks geluidsklikken die kodes worden genoemd. Potvissen lijken zichzelf aan te kondigen met behulp van een unieke klikreeks, of naam. Door hun akoestische datasets samen te voegen, identificeerde een internationaal team van 27 onderzoekers die potvissen in de Stille Oceaan bestuderen zeven clans van potvissen, elk met hun eigen dialect en identiteitscodes. Nu werken wetenschappers uit de hele wereld samen in het kader van het Cetacean Translation Initiative om krachtige AI-algoritmen te gebruiken en de taal van potvissen te decoderen.
Planten communiceren met elkaar door middel van hormonen zoals jasmonaat, dat middelen omleidt van groei naar het herstellen van schade. Ze laten hormonen vrij in de lucht wanneer ze in nood zijn, zoals wanneer insecten hen aanvallen. Naburige planten pikken dan het signaal op en reageren door zich voor te bereiden op aanvallen – bijvoorbeeld door gifstoffen af te geven om de insecten af te weren.
Ondertussen “praten” bacteriën al miljarden jaren met elkaar door chemische boodschappen uit te wisselen via hormoonachtige moleculen, auto-inducers genaamd. Ze gebruiken deze chemicaliën om hun acties te synchroniseren. Bacteriën vallen bijvoorbeeld alleen een cel binnen als genoeg naburige bacteriën autoinducers afgeven. Dit wordt quorum sensing genoemd.
Bacteriën communiceren ook met de cellen van andere soorten, waaronder de onze. Recent onderzoek toonde aan dat bepaalde chemische stoffen die bacteriën afgeven de ontwikkeling van onze hersenen beïnvloeden, waardoor het hersenweefsel goed kan rijpen. Studies naar premature baby’s hebben aangetoond dat de relatie tussen darmbacteriën en menselijke cellen cruciaal is voor de cognitieve ontwikkeling.
Bekwame ingenieurs
Ook onze planeet galmt van bouwgeluiden. Het is een permanente bouwplaats waar bacteriën, insecten en mensen steden bouwen.
De technische vaardigheden van honingbijen zijn zo geavanceerd dat een honingbijenexpert en een groep ingenieurs een door honingbijen geïnspireerd algoritme gebruikten om problemen met internetverkeer op te lossen. Ze kopieerden het proces dat bijen gebruiken om foragers die een bloemenveld afzoeken naar nectar te verdelen.
Bacteriën zijn ook bekwame ingenieurs. In één studie gebruikten wetenschappers krachtige microscopen en time-lapse beeldvorming om de vaardigheden van een bacteriesoort die in menselijke monden leeft, Streptococcus mutans, bij het bouwen van een stad vast te leggen. Bacteriën produceren hun eigen bouwmaterialen wanneer ze zich vestigen op een nieuwe plek, meestal een hard oppervlak. Deze materialen omvatten koolhydraten, eiwitten en zelfs DNA dat door hun kleine lichaampjes wordt afgescheiden. Het bouwmateriaal wordt zorgvuldig verdeeld zodat de dorpsstructuur een driedimensionale vorm krijgt.
Sommige van deze bacterie-kolonisten blijven stationair en versmelten met het oppervlak waarop het dorp is gebouwd, waardoor de structurele stabiliteit wordt vergroot. Bacteriën kunnen zich ook binnen dorpen verplaatsen en hun lichamen verdelen om de populatie te vergroten. Dorpen groeien, voegen zich samen en vormen bacteriële steden en megasteden – zoals het moderne Londen een verzameling is van voormalige dorpen en steden.
De communicatie tussen bacteriële megasteden verloopt via elektrische impulsen. Inderdaad, de hele planeet werd drie miljard jaar geleden veranderd in een soort bacterieel internet.
Artsen en chirurgen
Bacteriën waren waarschijnlijk ook de eerste beoefenaars van de geneeskunde. Virussen dringen bacteriën binnen en kapen hun cellulaire machinerie om kopieën van zichzelf te maken – een proces dat de bacteriën doodt. Dus drie miljard jaar geleden werden bacteriën “epidemiologen” om zichzelf te verdedigen.
Bacteriële lichamen produceren enzymen die virus-DNA aanvallen en doden, een techniek die bekend staat als Crspr. Het kan zich richten op een deel van het DNA, zich eraan binden en het gen uitschakelen. Wetenschappers hebben dit systeem pas onlangs ontdekt, en hopen het in de toekomst te kunnen gebruiken voor kankerbehandelingen en om genetische aandoeningen te genezen. Het is al gebruikt om COVID-19 detectietests te maken.
Sommige mensen denken aan mieren als kleine insecten die het nauwelijks waard zijn om over na te denken. Maar mieren van de soort Megaponera analis, die voorkomen in Afrika ten zuiden van de Sahara, zijn getalenteerde chirurgen. Deze krijgsmieren zijn gespecialiseerd in het overvallen van termietennesten. De grotere mieren, majors, breken de verdedigende modderbarrières van de termieten, waarna hun kleinere collega’s, minors, zich door deze openingen haasten om de termieten uit het nest te trekken.
Na de invallen vormen de mieren weer ordelijke kolommen en dragen de majors de dode termieten terug naar het mierennest. Maar entomologen merkten dat sommige majors ook gewonde mieren vervoeren, terwijl anderen de wonden van hun kameraden behandelen met antimicrobiële chemicaliën die worden afgescheiden door de klieren van collega-mieren.
De mieren gebruiken ook hun krachtige kaken om termieten te verwijderen die zich met hun tanden vastklampen aan het lichaam van de krijgersmier, en om wonden te hechten. Deze mierenchirurgen waren zo effectief dat patiënten de volgende dag op het slagveld werden gesignaleerd.
Succesvolle boeren
Landbouw zoals de mens die kent is het planten, beschermen en oogsten van gewassen voor voeding. Uit onderzoek blijkt dat de bodemschimmel Morchella crassipes dit ook doet met de bacterie Pseudomonas putida voor zijn koolstof, die de bodemschimmel nodig heeft om te groeien.
Ambrosiakevers vervoeren op hun beurt schimmelsporen in een buidelachtige structuur in hun darmen naar tunnels die in bomen zijn geboord. Ambrosiaschimmels produceren alleen ongeslachtelijke vruchten in aanwezigheid van de kevers. Deze vrucht is hun enige voedselbron, en de kevers verwijderen zelfs “onkruid” schimmels.
Bladsnijdersmieren kweken ook schimmels van het geslacht Leucoagaricus, en gebruiken zelfs antibiotische bacteriën om hun gewassen te beschermen tegen parasieten. Maar mieren houden zich niet alleen bezig met landbouw, ze hoeden ook bladluizen. Net zoals wij mensen koeien melken, “melken” mieren bladluizen voor de voedzame honingdauw die ze produceren.
Deze kleine wezens waren dus al boeren miljoenen jaren voordat de mens er zelfs maar aan dacht.
De menselijke beschaving is de meest recente toevoeging aan een steeds veranderend landschap van oude samenlevingen. Het leren waarderen van niet-menselijke beschavingen kan helpen de oude wijsheid te onthullen van soorten die ons voorgingen. Op die manier kan deze nieuw ontdekte wijsheid ons helpen de door onze beschaving veroorzaakte milieucrisis op te lossen.
Predrag Slijepcevic ontving financiering van verschillende organisaties, waaronder het ministerie van Volksgezondheid, de EU, de Royal Society en de British Council. Hij is de auteur van Biocivilisations: Een nieuwe kijk op de wetenschap van het leven (Chelsea Green Publishing).
