Menu Sluiten

Kolibries zijn de plek waar intuïtie sterft

Toen Margaret Rubega voor het eerst las hoe kolibries drinken, dacht ze bij zichzelf: Dat kan toch niet waar zijn.

Kolibries drinken nectar met een tong die zo lang is dat hij, als hij is ingetrokken, zich oprolt in de kop van de vogel, rond de schedel en de ogen. Aan het uiteinde splitst de tong zich in tweeën en de buitenste randen buigen naar binnen, waardoor twee buisjes ontstaan die naast elkaar lopen. De buisjes sluiten niet, zodat de vogels er niet aan kunnen zuigen alsof het rietjes zijn. In plaats daarvan denken wetenschappers dat de buisjes smal genoeg zijn om passief vloeistof naar zich toe te trekken. Dat proces heet capillaire werking. Daarom trekt water in een papieren handdoek, komen tranen uit je ogen en loopt inkt in de penpunten van vulpennen.

Deze verklaring, voor het eerst voorgesteld in 1833, werd meer dan een eeuw lang als een feit beschouwd. Maar Rubega begreep er niets van toen ze er in de jaren tachtig als afgestudeerde student over hoorde. Capillaire werking is een langzaam proces, besefte ze, maar een drinkende kolibrie kan tot 18 keer per seconde met zijn tong in een bloem wippen. De capillaire werking wordt ook bevorderd door de zwaartekracht, zodat het voor vogels gemakkelijker zou moeten zijn om van naar beneden gerichte bloemen te drinken, maar dat doen ze niet. En de capillaire werking is nog langzamer bij dikkere vloeistoffen, dus kolibries zouden superzoete nectar die te stroperig is moeten vermijden – en dat doen ze niet.

“Ik bevond me in een heel vreemde positie,” zegt Rubega. “Ik was nog maar een afgestudeerde student en al deze bekende mensen hadden al deze wiskunde gedaan. Hoe konden ze het mis hebben?”

Zelfs toen ze haar aandacht op andere vogels richtte, bleef het kolibrie dilemma aan haar knagen. En tientallen jaren later, als professor aan de Universiteit van Connecticut, nam ze een student in dienst, Alejandro Rico-Guevara, die haar zou helpen het mysterie op te lossen.

Geboren in Colombia, herinnert Rico-Guevara zich dat hij een heremietkolibrie zag tijdens een noodlottige excursie in het Amazonegebied. In de jungle worden de meeste dieren eerder gehoord dan gezien, maar de heremiet vloog recht op hem af en zweefde voor zijn gezicht. “Hij was er maar een fractie van een seconde, maar het was duidelijk dat hij een heel andere persoonlijkheid had dan de andere vogels in het woud.” Hij werd verliefd en begon de vogels te bestuderen. En toen hij de capillaire-actie-papieren las, voelde hij hetzelfde gevoel van ongeloof dat Rubega had. “We besloten er achteraan te gaan,” zegt Rubega. “Is het capillaire werking? En zo niet, wat is er dan aan de hand? We wilden het gewoon weten.”

More Stories

Rico-Guevara maakte met de hand kunstbloemen met vlakke glazen zijkanten, zodat hij de flikkerende tongen van de vogels met hogesnelheidscamera’s kon filmen. Het duurde maanden om de nepbloemen te bouwen, de belichting te perfectioneren en de vogels te trainen om deze vreemde objecten te bezoeken. Maar uiteindelijk kreeg hij wat hij wilde: perfect gefocuste beelden van een kolibrie tong, dompelend in nectar. Met 1200 beelden per seconde, “kun je niet zien wat er gebeurt totdat je het beeld voor beeld controleert,” zegt hij. Maar op dat moment, “wist ik dat op mijn filmkaart het antwoord stond. Het was een geweldig gevoel. Ik had iets dat in potentie onze kennis kon veranderen, tussen mijn vingers.”

Dit is wat ze zagen toen ze de beelden bekeken.

Als de vogel zijn tong uitsteekt, gebruikt hij zijn snavel om de twee buisjes aan het uiteinde samen te drukken en plat te drukken. Ze blijven even samengedrukt omdat de nectar die erin achterblijft ze op hun plaats lijmt. Maar als de tong nectar raakt, overweldigt de vloeistof eromheen wat er al in zit. De buisjes veren terug in hun oorspronkelijke vorm en de nectar stroomt naar binnen.

De twee buisjes komen ook los van elkaar, waardoor de tong er gevorkt en slangachtig uitziet. En ze ontvouwen zich, waardoor een rij flappen langs de lange randen zichtbaar wordt. Het is alsof de hele tong openbloeit, net als de bloemen waaruit hij drinkt.

Als de vogel zijn tong terugtrekt, keren al deze veranderingen om. De buisjes rollen terug omhoog en de kleppen krullen naar binnen, waardoor nectar wordt ingesloten. En omdat de flappen helemaal aan het uiteinde korter zijn dan die verder naar achteren, krullen ze om in een vorm die lijkt op een ijshoorntje; hierdoor wordt de nectar ingesloten. De tong is wat Rubega een nectarvanger noemt. Hij gaat open als hij zich onderdompelt, en sluit op zijn weg naar buiten, waarbij hij fysiek een mondvol pakt.

“Dit is letterlijk onder onze neus gebeurd gedurende de hele geschiedenis van onze associatie met kolibries en daar was het,” zegt Rubega. “Wij waren de eersten die het zagen.”

Diezelfde techniek gebruikt de kolibrie ook bij het slikken. Telkens wanneer de kolibrie zijn tong uitstrekt, drukt hij met zijn snavel de ingesloten nectar naar beneden en perst deze naar buiten. En omdat de ruimte in de snavel beperkt is, en de tong naar voren beweegt, kan de vrijgekomen nectar alleen maar naar achteren. Op deze manier werkt de tong als een zuigerpomp. Als ze naar binnen trekt, brengt ze nectar in de bek. Als hij naar buiten schiet, duwt hij diezelfde nectar naar de keel. De tong heeft zelfs flappen aan de basis, die uitklappen als hij naar voren beweegt, maar uitzetten als hij naar achteren beweegt, waardoor de nectar nog verder naar achteren wordt gezogen.

Wat Rico-Guevara echt verbaast aan dit alles, is dat het passief is. De vogel dwingt zijn tong niet open, dat gebeurt automatisch als de punt in de vloeistof komt, door de veranderende oppervlaktespanning eromheen. Rico-Guevera bewees dat door de tong van een dode kolibrie in de nectar te steken – de nectar bloeide vanzelf op. Zo sluit de tong zich ook automatisch. Hij geeft automatisch nectar af. Het duwt die nectar automatisch naar achteren. De vogel klakt zijn tong in en uit, en al het andere volgt.

Achteraf gezien, zou de verrassende realiteit van de kolibrie tong niet verrassend moeten zijn. Bijna alles aan deze dieren is contra-intuïtief. Kolibries zijn de banvloek van makkelijke antwoorden. Hier sterft de intuïtie.

Denk eens aan hun oorsprong. Kolibries komen tegenwoordig alleen nog in Amerika voor, maar fossielen suggereren dat ze in Eurazië zijn ontstaan, waar ze zich ongeveer 42 miljoen jaar geleden hebben afgesplitst van hun naaste verwanten – de zeisvleugelige gierzwaluwen. Deze voorouder-kolibries vlogen waarschijnlijk over de landbrug die toen Rusland en Noord-Amerika verbond. Ze deden het goed in het noorden, maar ze deden het pas goed toen ze in Zuid-Amerika aankwamen. In slechts 22 miljoen jaar tijd hadden deze zuidelijke pioniers zich gediversifieerd tot honderden soorten, waarvan er nu nog minstens 338 in leven zijn. En ongeveer 40 procent daarvan leeft in de Andes.

Zoals evolutiebioloog Jim McGuire me eens vertelde, “de Andes zijn een beetje de slechtste plek om kolibrie te zijn.” Hoge bergen betekenen ijle lucht, wat het moeilijker maakt om te zweven en genoeg zuurstof te krijgen voor een gasverslindend metabolisme. En toch floreerden de vogels. Hun succes lijkt ook niet op te houden. Door de snelheid waarmee nieuwe soorten ontstaan en oude soorten uitsterven te vergelijken, schat McGuire dat het aantal kolibriesoorten de komende paar miljoen jaar waarschijnlijk zal verdubbelen.

Tijdens hun evolutie ontwikkelden ze een van de meest ongewone vliegstijlen van alle vogels – een die dichter bij insecten staat. De vleugels van middelgrote soorten slaan ongeveer 80 keer per seconde, maar waarschijnlijk niet op de manier die je denkt. Als ik mensen vraag om de vleugelslag van een kolibrie na te bootsen, steken ze meestal hun handen opzij en flapperen ze zo snel als ze kunnen op en neer. Dat is niet hoe het werkt. Probeer dit eens. Druk je ellebogen in je zij. Houd je onderarmen parallel aan de grond en zwaai ze in en uit. Draai nu je polsen in achtjes terwijl je dat doet. Gefeliciteerd, je ziet er belachelijk uit, maar je doet ook een goede imitatie van de vlucht van een kolibrie.

Die ongewone vleugelslag stelt ze in staat om te zweven, maar het maakt ook meer acrobatische manoeuvres mogelijk. Kolibries gebruiken die behendigheid om hun nectardieet aan te vullen met insecten, die ze uit de lucht grijpen. Hoewel veel vogels dat kunnen, hebben ze meestal korte snavels en wijde openingen. Kolibries, daarentegen, hebben lange bloemen-snavels en smalle openingen. “Het is alsof je rondvliegt met een paar eetstokjes op je gezicht, in een poging een bewegende rijstkorrel te vangen,” zegt Rubega.

Maar nogmaals, ze heeft aangetoond dat deze vogels meer in hun mars hebben dan je op het eerste gezicht zou zeggen. Een andere student van haar, Gregor Yanega, ontdekte dat wanneer de vogels hun bek openen, ze de onderste helft van hun snavel actief kunnen buigen, waardoor deze een uitgesproken knik krijgt en uit de weg gaat. Vervolgens rammen de kolibries in wezen insecten met hun open bek.

Hoge-snelheidscamera’s onthulden opnieuw hun truc. “Op het moment dat Gregor voor het eerst een vogel in beeld zag vliegen en zijn bek opende, stopte hij en zei: Hé, kan je hier eens naar kijken?” zegt Rubega. Ze liep naar binnen en hij speelde de beelden af. Ze vroeg hem om het nog eens af te spelen, en dat deed hij. Nog maar een keer, zei ze. Hij speelde het nog een keer af.

“Dat is wild, en je moet weten dat niemand dat ooit voor jou heeft gezien,” zei ze tegen hem.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *