Hoe een schuttersvis zijn prooi de volle laag geeft

De schuttersvis weet zijn waterstraal nauwkeurig te richten. Maar dat is niet alles. Hij bouwt die straal ook nog zo op dat die de prooi met maximale kracht treft, schrijven Stefan Schuster en collega’s.

Een schuttersvis spuugt een straal water naar een krekel die niets vermoedend op een tak boven het wateroppervlak zit. Pats! Raak! De krekel is kansloos. Hij tuimelt omlaag en plonst in het water waar de schuttersvis inmiddels klaar ligt om hem te grijpen en op te eten.

Hier is een scherpschutter aan het werk, dat is duidelijk.

De schuttersvis Toxotes jaculatrix leeft in scholen in brakke mangrovemoerassen in Zuidoost Azië. Zijn talent om prooien met een welgemikte waterstraal neer te halen is onovertroffen. Hij gaat net onder het wateroppervlak hangen, schuin onder zijn doelwit, en spuit een straal water omhoog via een ‘pijp’ die bestaat uit een gleuf in zijn monddak en een harde rand op zijn tong.

Opdoffer

Hij treft zijn slachtoffers met een kracht die veel groter is dan wat de spieren kunnen leveren die hij inschakelt om te spugen. Alberto Vailati beschreef twee jaar geleden hoe de vis dat voor elkaar krijgt. Hij liet schuttersvissen schieten op een prooi op ongeveer 10 centimeter afstand en maakte video-opnamen met een hogesnelheidscamera.

De vis, zo bleek, spuugt het laatste stuk van de waterstraal met een hogere snelheid uit dan het eerste stuk. Het achterste deel van de straal loopt dus in op het voorste deel en voegt zich daarbij. De straal krijgt zo een dikke kop, die ook nog eens extra vaart krijgt door het snellere water dat erbij komt. Het speelt zich allemaal af in milliseconden. Door aangroei en versnelling van de kop van de straal krijgt een prooi – insect, spin of kleine hagedis – uiteindelijk een opdoffer die krachtig genoeg is om hem omver te kegelen. Al houdt hij zich nog zo stevig vast.

Afstand

Nu laten Stefan Schuster en collega’s zien dat de schuttersvis dat kunstje perfect beheerst. Hij blijkt rekening te kunnen houden met de afstand waarop zijn prooi zit. De onderzoekers lieten getrainde schuttersvissen mikken op doelwitten op 20, 40 en 60 centimeter hoogte boven het wateroppervlak, en ook zij maakten opnamen met een hogesnelheidscamera. Een schuttersvis kan overigens prooien tot op een paar meter afstand raken.

De schuttersvis bouwt zijn waterstraal zo op dat de massa aan de kop altijd vlak voor de inslag zijn maximale omvang bereikt. Zit de prooi op 20 centimeter, dan moet die maximale omvang sneller zijn bereikt dan wanneer de prooi op 60 centimeter zit. En dat lukt: de schuttersvis stemt zijn schot af op de afstand door de snelheid van het eerste en laatste deel van de straal aan te passen. Dat kan hij regelen via zijn mondopening. Die wordt, als de vis spuugt, eerst groter tot de maximale omvang is bereikt en vanaf dat moment weer kleiner. Het tijdschema waarmee de vis zijn mondopening vergroot en verkleint bepaalt hoe de waterstraal tijdens de vlucht vervormt.

Bewegend doel

De groep van Schuster had eerder al laten zijn dat de schuttersvissen hun waterschot ook afstemmen op de grootte van de prooi waar ze op mikken: hoe groter de prooi, hoe meer water ze schieten. Bovendien mikken ze niet alleen op stilstaande beestjes, maar kunnen ze ook leren om een snel bewegend doel te onderscheppen.

Bewonderenswaardig!

Willy van Strien

Foto: Stefan Schuster

Een filmpje van de onderzoekers met schietende schuttersvis in slow motion op YouTube

Bronnen:
Gerullis, P. & S. Schuster, 2014. Archerfish actively control the hydrodynamics of their jets. Current Biology, 4 september online. Doi: 10.1016/j.cub.2014.07.059
Vailati, A., L. Zinnato & R. Cerbino, 2012. How archer fish achieve a powerful impact: hydrodynamic instability of a pulsed jet in Toxotes jaculatrix. PLoS One 7: e47867. Doi: 10.1371/journal.pone.0047867
Schuster, S., 2007. Archerfish. Current Biology 17: R494-R495. Doi: 10.1016/j.cub.2007.04.014