Eindeloos greppels graven levert een kunstwerk op
Duizenden keren schuurt het mannetje van de kogelvis Torquigener albomaculosus een rechtlijnig greppeltje uit in het zand volgens simpele regels. Ryo Mizuuchi en collega’s laten zien hoe dat een reusachtig en prachtig zandfiguur oplevert.
Duikers vonden in 1995 een cirkelvormige structuur met een mooi regelmatig patroon op de zandige bodem van de subtropische zee rond zuidelijke eilanden van Japan; de doorsnee was maar liefst twee meter. Kort daarna werden er meer gevonden. Men keek er vreemd van op. Hoe waren deze mysterieuze zandfiguren ontstaan?
Het antwoord was al even verrassend als de vondst zelf: de maker bleek het mannetje van een onbekende kogelvis te zijn, een onopvallend opdondertje van maar zo’n tien centimeter lang. Hij kreeg de naam Torquigener albomaculosus. Zijn reusachtige bouwwerk is zijn nest. Dat bestaat uit een middencirkel met fijn zand en daaromheen een ring van 25 tot 30 in stralen georiënteerde greppels en richels; halverwege is de ring wat ingedeukt en zijn de greppels ruimer.
Versiering
Hiroshi Kawase en collega’s beschreven hoe het visje zeven tot negen dagen bezig is om het indrukwekkende bouwwerk te creëren. Hij maakt eerst tientallen onregelmatige kuiltjes in het zand, waarschijnlijk om zijn bouwterrein af te bakenen. Op de tweede dag begint zich een basispatroon af te tekenen, met een vlakke middencirkel en een vage aanzet van greppels en richels. De vis maakt de greppels door over de bodem te schuren en met buik en vinnen zand op te laten wervelen. De volgende dagen groeit de middencirkel en worden de greppels en richels ernaast steeds duidelijker. Door het gewoel van de vis komt het fijnste zand eerst op de bodem van de greppels terecht om zich daarna in de middencirkel te verzamelen.
Uiteindelijk brengt de kogelvis in de middencirkel een onregelmatig patroon aan met zijn aarsvin. Hij legt nog wat stukjes schelp en koraal op de richels ter versiering. En dan is hij klaar om vrouwtjes te ontvangen – want daar was het allemaal om begonnen.
Zorg
Als zich een vrouwtje bij de ring vertoont, nodigt hij haar uit om in de cirkel te komen door daar lekker veel fijn zand op te gooien. Dat ziet zij graag, want op fijn zand legt ze haar eitjes. Is ze binnen, dan begint een spel van toenadering. Hij stuift op meermalen haar af en trekt zich weer terug, zij doet soms alsof ze weggaat. Uiteindelijk laat ze zich op de bodem zakken om eitjes te leggen, en terwijl hij haar achter haar bek bijt stort hij zijn zaad erover uit. Zo paaien ze een aantal keer. Dan vertrekt ze, om misschien weer terug te komen. Het mannetje ontvangt deze dag meerdere vrouwtjes in zijn nest.
Daarna breekt een nieuwe periode voor hem aan: de zorg voor de eitjes is zijn taak. Hij wappert erover met zijn vinnen, houdt ze schoon en verjaagt vissen die in de buurt komen. Onderhoud aan het bouwwerk pleegt hij nu niet meer, zodat het patroon vervaagt en het verzamelde fijne zand zich weer verspreidt. Na zes dagen staan de larven op uitkomen en dan wappert hij extra veel. Als hij opnieuw gaat broeden, zal hij een nieuw nest maken in plaats van het oude te repareren.
Herhaling
Intussen blijft de vraag hoe deze kogelvis zo netjes een reusachtig bouwsel met zo’n mooi geometrisch ontwerp weet te maken. Hij bevindt zich vlak boven de bodem en heeft dus geen overzicht over het geheel.
Dat is ook niet nodig, laten Ryo Mizuuchi en collega’s nu zien. Het komt vanzelf goed doordat het visje een eenvoudige handeling – een greppel graven – duizenden keren herhaalt en daarbij een paar simpele regels toepast.
Die regels leiden de onderzoekers af uit hun waarnemingen. Ze zagen hoe het mannetje het centrum van de cirkel markeert door zijn buik op de grond te drukken. Vervolgens schuurt hij steeds een rechtlijnige greppel uit. Aanvankelijk legt hij de greppels kriskras aan, maar later laat hij ze steeds vaker naar het middelpunt van de cirkel wijzen. Bij het graven in de toekomstige ring werkt hij altijd van buiten naar binnen. Het patroon wordt steeds duidelijker doordat hij steeds op een lage plek begint, dus waar zich al een greppel aftekent en geen richel. In de middencirkel graaft hij ook, maar dan vooral van binnen naar buiten; dat is waarschijnlijk om de cirkel af te bakenen.
Beoordelen
De onderzoekers speelden het proces volgens deze regels na op de computer en zagen inderdaad de ringstructuur met greppels en richels verschijnen. Ze ontdekten ook dat hoe dikker of sterker het mannetje is, hoe breder zijn greppels worden. Wie weet gebruiken vrouwtjes de greppelbreedte ook om een mannetje te beoordelen, naast de hoeveelheid zand die hij opgooit. Het onderzoek naar deze vis is nog niet af.
Willy van Strien
Foto’s: Hiroshi Kawase (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC 2.0)
Dit BBC-filmpje laat zien hoe het kogelvis-mannetje zijn prachtige nest bouwt
Bronnen:
Mizuuchi, R., H. Kawase, H. Shin, D. Iwai & S. Kondo, 2018. Simple rules for construction of a geometric nest structure by pufferfish. Scientific Reports 8: 12366. Doi: 10.1038/s41598-018-30857-0
Kawase, H., R. Mizuuchi, H. Shin, Y. Kitajima, K. Hosoda, M. Shimizu, D. Iwai & S. Kondo, 2017. Discovery of an earliest-stage “mystery circle” and development of the structure constructed by pufferfish, Torquigener albomaculosus (Pisces: Tetraodontidae). Fishes 2: 14. Doi: 10.3390/fishes2030014
Kawase, H., Y. Okata, K. Ito & A. Ida, 2015. Spawning behavior and paternal egg care in a circular structure constructed by pufferfish, Torquigener albomaculosus (Pisces: Tetraodontidae). Bulletin of Marine Science 91: 33-43. Doi: 10.5343/bms.2014.1055
Kawase, H., Y. Okata & K. Ito, 2013. Role of huge geometric circular structures in the reproduction of a marine pufferfish. Scientific Reports 3 : 2106. Doi: 10.1038/srep02106