Door middel van geluid en trillingen worden de embryo’s gewaarschuwd voor dreigende roofdieren of hittegolven.

We weten dat bij veel reptielen het geslacht bepaald wordt door omgevingstemperatuur. Als het warm is, wordt het een vrouwtje. Als het koud is een mannetje. Maar wetenschappers hebben in een nieuwe studie ontdekt dat de ontwikkeling van sommige embryo’s ook op een andere manier door de buitenwereld kan worden beïnvloed. En wel door de noodkreten van bezorgde ouders.

Zebravinken
De onderzoekers baseren zich op observaties van onder andere zebravinken. “Ik merkte dat als een ouder alleen aan het broeden was, hij of zij soms een heel vreemd, hoog geluid produceerde,” vertelt onderzoeker Mylene Mariette in een interview met Scientias.nl. “Toen ik doorkreeg dat die geluiden voor de eieren bedoeld waren, dacht ik in eerste instantie dat ze hun jongen aanmoedigden om uit het ei te kruipen. Het is bekend dat embryo’s geluiden gebruiken om te weten wanneer de beste tijd is om ter wereld te komen. Later ontdekte ik dat de vogels die specifieke geluiden alleen produceren als het heel warm is.”

Een uit het ei kruipende krokodillenjong. Ook krokodillenouders blijken opvallende geluiden te maken net voordat de eieren uitkomen. Afbeelding: Nicolas Mathevon

De onderzoeker besloot het nader te bestuderen. Want had dit hoge gefluit verdere gevolgen voor de zich ontwikkelende embryo’s? Door middel van audio-opnamen in nesten ontdekten de onderzoekers dat zebravink-ouders inderdaad hun ongeboren jongen leken te waarschuwen voor bijvoorbeeld extreme hitte. Toen de embryo’s de noodkreten van hun bezorgde ouders hoorden, veranderde hun ontwikkeling waardoor ze zich zo goed mogelijk voorbereidden op de hitte. “De studie laat zien dat embryo’s geluiden en trillingen gebruiken om hun ontwikkeling op een bepaalde manier te sturen,” legt Mariette uit. “Ze interpreteren de geluiden die ze horen niet echt, ze reageren er eigenlijk spontaan op.”

Voordelig
Het betekent dat de embryo’s dus onderhevig zijn aan spontane, fysiologische reacties op geluid. Met andere woorden; geluid heeft dus een rechtstreekse invloed op het gedrag en fysiologie, zonder enige bewuste verwerking ervan. “Dit komt – althans gedeeltelijk – door speciale verbindingen in de hersenen tussen de gehoorbaan en gebieden die emotie, motivatie en de hormoonproductie regelen,” legt Mariette uit. Wat dit vervolgens voor effect heeft? “De embryo’s die de geluiden hoorden groeiden minder hard in vergelijking met soortgenoten die niet voor de warmte waren gewaarschuwd,” vertelt Mariette. “Op die manier beperken ze de fysiologische schade veroorzaakt door de blootstelling aan hitte. En dat is voordelig. Deze vogels kregen op volwassen leeftijd namelijk meer jongen.”

Geluiden van buiten
Wie dus denkt dat embryo’s in eieren zich in een afgezonderde en geïsoleerde omgeving bevinden, heeft het mis. “De embryo’s blijken wel degelijk geluiden van buitenaf te kunnen oppikken, die hen vervolgens informeren over de omgeving waar ze in terechtkomen nadat ze uit het ei zijn gekropen,” zegt Mariette. “Vervolgens verandert hun ontwikkeling zodat ze beter in deze omgeving passen. Dit onthult de interessante interactie tussen embryo’s en hun omgeving.” Overigens worden de ongeboren jongen niet alleen gewaarschuwd voor hittegolven. “Ze worden ook over dreigende roofdieren op de hoogte gesteld,” zegt Mariette.

Verrassend
Het is een opmerkelijke ontdekking. “Het is echt heel verrassend,” zegt Mariette. “We hadden het dan ook echt niet verwacht.” Overigens blijken niet alleen zebravinken hun ongeboren kroost door middel van snelle, hoge geluiden te informeren over de barre buitenwereld. Waarschijnlijk is het een wijdverspreid fenomeen onder dieren. We weten namelijk dat veel dieren – zoals insecten, kikkers, reptielen en vogels – hun jongen door middel van geluid en trillingen laten weten wanneer het de beste tijd is om uit het ei te kruipen. En dus zou het goed kunnen dat deze diersoorten ook hun ongeboren jongen door middel van geluid, waarschuwen. “Mogelijk gebeurt dit bij veel diersoorten en onder een hele reeks omstandigheden,” zegt Mariette. “Maar tot voor kort wisten we alleen niet dat dit gebeurde.”

Geluidslandschap
De bevindingen suggereren dat embryo’s van veel verschillende soorten waarschijnlijk afhankelijk zijn van hun ouders als het gaat om hun succes later in het leven. “De studie laat echt zien dat geluid een veel groter effect heeft op de ontwikkeling dan we ons eerder realiseerden,” concludeert Mariette. En dat heeft ook gevolgen voor ons. “Het betekent dat geluidsoverlast – die de communicatie tussen ouders en hun ongeboren jongen kan verstoren – waarschijnlijk een grotere impact heeft dan we dachten.” Het behoud van natuurlijke geluidslandschappen is daarom volgens de onderzoeker dan ook van cruciaal belang.

De onderzoekers zijn van plan hun studie voort te zetten. Zo willen ze de fysiologische eigenschappen van zebravinken blijven bestuderen om goed te begrijpen hoe die precies beïnvloed worden door waarschuwingskreten van hun ouders. “Het is verbazingwekkend dat alleen geluid de jongen al kan voorbereiden op hitte, zeker gezien de alarmerende snelheid van klimaatverandering,” besluit Mariette.