Waarom samenwerking van levensbelang is

„Geen enkel organisme is een eiland — elk staat in relatie tot andere organismen, direct of indirect.” — „Symbiosis — An Introduction to Biological Associations”.

HET ’web des levens’ — wat een passende uitdrukking! Het leven is inderdaad een netwerk van organismen die met elkaar verbonden en van elkaar afhankelijk zijn. Mensen maken ontegenzeglijk deel uit van dat web. Voor het bewijs hoeft u alleen maar naar uw eigen lichaam te kijken. In uw spijsverteringskanaal is een leger van nuttige bacteriën er in alle rust mee bezig uw gezondheid te bevorderen door schadelijke indringers te vernietigen en door te helpen bij de spijsvertering en de productie van essentiële vitaminen. Als tegenprestatie voorziet u als gastheer de bacteriën van voedsel en een gunstig leefklimaat.

Soortgelijke relaties komen in het dierenrijk voor — met name bij herkauwers, zoals runderen, herten en schapen. Hun pens, het eerste deel van hun samengestelde maag, biedt onderdak aan een waar ecosysteem van bacteriën, schimmels en protozoa. Door gisting breken deze microben cellulose af, een vezelig koolhydraat dat in planten voorkomt, en splitsen het in verschillende voedingsstoffen. Zelfs bepaalde insecten die cellulose eten, zoals sommige kevers, kakkerlakken, zilvervisjes, termieten en wespen, maken gebruik van bacteriën bij het spijsverteringsproces.

Die nauwe samenwerking tussen ongelijksoortige organismen wordt symbiose genoemd, wat „samenleven” betekent. * „Zulke relaties zijn van  fundamenteel belang voor de ontwikkeling van elk levend organisme”, zegt Tom Wakeford in zijn boek Liaisons of Life. Laten we bijvoorbeeld eens naar grond kijken, want daarin vinden veel van de levende organismen op aarde hun begin.

Grond — Bijna een levend organisme!

De bijbel zegt dat de aardbodem kracht heeft (Genesis 4:12). Dat klopt, want gezonde grond is veel meer dan levenloos stof. Het is een samengesteld medium dat groei mogelijk maakt en dat boordevol organismen zit. In een kilo aarde bevinden zich misschien wel meer dan 500 miljard bacteriën, een miljard schimmels en 500 miljoen meercellige dieren, van insecten tot wormen. Veel van deze organismen werken samen; ze breken organisch materiaal af — zoals dode bladeren en uitwerpselen van dieren — en halen er stikstof uit, die ze omzetten in vormen die door planten opgenomen kunnen worden. Ook zetten ze de koolstof om in kooldioxide en andere verbindingen die planten nodig hebben voor fotosynthese.

Peuldragers, zoals alfalfa, klaver, erwt en sojaboon, hebben een speciale band met bacteriën in die zin dat ze hun wortelstelsel erdoor laten ’infecteren’. Maar in plaats dat de bacteriën de planten beschadigen, stimuleren ze de wortels om kleine knolletjes te vormen. Daarin vestigen ze zich en worden wel veertig keer zo groot. Ze worden dan bacteroïden. Hun taak is, stikstof te ’fixeren’ tot verbindingen waarvan peuldragers gebruik kunnen maken. Als tegenprestatie krijgen de bacteriën voedsel van de planten.

Schimmels spelen eveneens een belangrijke rol bij de groei van planten. Het is zelfs zo dat praktisch elke boom, struik en grassoort een geheime, ondergrondse relatie heeft met schimmels. Ook deze organismen ’infecteren’ de wortels, waar ze de plant helpen om water en belangrijke mineralen, zoals ijzer, fosfor, kalium en zink, op te nemen. In ruil daarvoor onttrekken de schimmels, die zelf geen voedsel kunnen produceren omdat ze geen bladgroen bezitten, koolhydraten aan de plant.

Een plant die sterk afhankelijk is van schimmels is de orchidee. In de vrije natuur begint de relatie bij de op stof lijkende zaadjes van de orchidee, die hulp nodig hebben om te ontkiemen. Schimmels helpen ook de volwassen plant door zijn nogal povere wortelstelsel aan te vullen. De schimmel, zegt Wakeford, „vormt een groot, dynamisch foerageernetwerk dat ervoor zorgt dat de orchidee alle voeding krijgt die hij nodig heeft. Als tegenprestatie kan [de schimmel] kleine hoeveelheden vitaminen en stikstofverbindingen van de plant krijgen. De vrijgevigheid van de orchidee heeft echter duidelijke grenzen. De plant houdt de schimmel onder controle met natuurlijke schimmeldodende stoffen voor het geval dat de schimmel de neiging zou gaan vertonen om zich vanuit de wortels, zijn vaste woonplaats, naar boven te verspreiden om de hoofdstengel van de orchidee te koloniseren.”

Bij bloeiende planten is ondergrondse samenwerking maar een deel van het verhaal; ze hebben ook nog andere, beter zichtbare relaties.

Partnerschappen met voortplanting als doel

Als een bij op een bloem landt, gaat hij een symbiotisch partnerschap met zijn gastheer aan. De bij krijgt nectar en stuifmeel, terwijl de bloem wordt bestoven met stuifmeel van andere bloemen van dezelfde soort. Deze relatie stelt bloeiende planten in staat zich te vermenigvuldigen. Nadat ze bestoven zijn, produceren de bloemen geen voedsel meer. Hoe weten insecten dat het ’restaurant’ nu gesloten is? De bloemen ’zeggen’ dat op verschillende manieren. Ze verliezen hun geur, laten hun blaadjes vallen of veranderen van stand of kleur, misschien doordat ze fletser worden. Dat mag voor ons mensen dan misschien een teleurstelling zijn, maar het getuigt van grote ’hoffelijkheid’ tegenover de hardwerkende bijen, die zich nu kunnen concentreren op planten waarmee nog zaken gedaan kunnen worden.

De afgelopen jaren is het aantal bestuivers, vooral bijen, in sommige gebieden sterk afgenomen. Dat is een onheilspellende tendens, want  bijna 70 procent van de bloeiende planten is voor bestuiving afhankelijk van insecten. Bovendien is 30 procent van ons voedsel afkomstig van gewassen die door bijen worden bestoven.

Mieren in de tuin

Bepaalde mieren hebben eveneens een symbiotische relatie met planten. In ruil voor nestplaatsen en voedsel bestuiven deze insecten hun gastheer, verspreiden zijn zaad, helpen hem aan voedingsstoffen te komen of beschermen hem tegen planteneters, hetzij andere insecten of zoogdieren. Eén mierensoort die zich in de holle doorns van de acacia vestigt, vernietigt zelfs bedreigende klimplanten, die hij ontdekt als hij het gebied rond de boom inspecteert. De acacia bedankt de mieren voor dit eersteklas tuinonderhoud door hun zoete nectar te serveren.

Sommige mieren geven daarentegen de voorkeur aan het houden van ’vee’: bladluizen die zoete honingdauw afscheiden als de mieren ze met hun sprieten strelen. Het boek Symbiosis zegt over bladluizen: „De mieren houden deze insecten als vee, melken ze voor voedsel en beschermen ze tegen vijanden.” Net zoals een veeboer zijn koeien ’s nachts misschien in de stal zet, dragen de mieren hun bladluizen ’s avonds vaak naar de veiligheid van het mierennest en brengen ze ’s morgens weer naar de ’wei’, meestal  naar jonge, voedzame bladeren. En dan hebben we het niet over een paar bladluizen: mieren kunnen in één enkel nest een ’kudde’ van wel duizenden bladluizen hebben!

Ook sommige vlindersoorten worden, als ze nog in het rupsstadium zijn, door mieren gehouden. Het tijmblauwtje bijvoorbeeld heeft een symbiotische relatie met steekmieren. Zonder hun hulp kan hij zijn levenscyclus zelfs niet afmaken. Als rups beloont hij zijn gastheren met een suikerachtige afscheiding. Later, wanneer de vlinder uit de pop is gekomen, verlaat hij het mierennest veilig en ongedeerd.

Gevaarlijke relaties

Als u een vogel was, zou u dan een levende slang in huis halen? „Nooit!”, zegt u. Toch is er een vogelsoort die dat nu juist wel doet — de dwergooruil of schreeuwuil. De slang wordt draadwormslang genoemd. Hij doet de jonge vogels geen kwaad maar eet mieren, vliegen en andere insecten en hun larven of poppen. Volgens een verslag in het tijdschrift New Scientist groeien jonge vogels die worden grootgebracht met een slang in het nest „sneller en hebben ze veel meer kans om te overleven” dan vogels die opgroeien zonder deze levende stofzuiger.

Een vogel die watergriel heet, werkt niet met een doodgewone slang samen; hij bouwt zijn nest graag bij dat van een nijlkrokodil — een dier dat op sommige vogels jaagt! Maar in plaats dat de watergriel een lekker maaltje voor de krokodil wordt, dient hij als een schildwacht. Wanneer er gevaar dreigt voor zijn nest of dat van de krokodil, laat de vogel waarschuwingskreten horen. Als de krokodil niet thuis is, zal hij zich bij het horen van die kreten naar huis haasten.

Schoongepikt en schoongezogen

Hebt u weleens vogels zoals koereigers of ossenpikkers boven op de rug van antilopen, koeien, giraffen of ossen zien staan en in hun huid zien pikken? Die vogels zijn geen plaag voor hun gastheren maar doen hun juist een groot plezier, want  ze eten luizen, teken en andere parasieten die de dieren zelf niet kunnen verwijderen. Ze eten ook geïnfecteerd weefsel en maden. Ossenpikkers maken zelfs een sissend geluid om hun gastheer voor een mogelijk gevaar te waarschuwen.

Omdat een nijlpaard zich vaak in het water bevindt, wordt hij zowel door gevederde als gevinde ’vrienden’ schoongemaakt. In het water wordt het nijlpaard door franjelipbarbelen, een soort karper, gereinigd van algen, dode huidcellen en parasieten — praktisch alles wat er aan zijn huid blijft zitten. Ze maken zelfs zijn gebit en zijn tandvlees schoon! Andere vissoorten helpen mee — sommige door wonden schoon te maken en andere door met hun lange snuit tussen de tenen van het nijlpaard en op andere lastige plekjes te wroeten en te knabbelen.

Natuurlijk hebben vissen eveneens last van ongewenste aanhang, zoals schaaldieren en uitwendige bacteriën, schimmels en luizen, en ook beschadigd of ziek weefsel. Om daarvan verlost te worden, gaan zeevissen gewoonlijk naar hun plaatselijke reinigingsstation. Daar geven felgekleurde grondels, lipvissen en poetsgarnalen hun klanten een goede beurt, en ze krijgen een maaltijd voor hun werk. Grote vissen worden soms zelfs door een heel team schoongemaakt!

Vissen die schoongemaakt willen worden, hebben verschillende manieren om dat duidelijk te maken. Sommige nemen bijvoorbeeld een ongewone houding aan — kop omlaag en staart omhoog. Of ze houden hun bek en hun kieuwen wijd open, alsof ze willen zeggen: „Kom binnen. Ik bijt niet.” De schoonmakers gaan graag op de uitnodiging in, zelfs als de klant een gevreesde roofvis is, zoals een murene of een haai. Sommige klanten veranderen tijdens de behandeling van kleur, misschien om parasieten beter zichtbaar te maken. In aquariums zonder poetsvissen raken zeevissen „al snel geïnfecteerd door parasieten en worden ze ziekelijk”, zegt het boek Animal Partnerships. „Maar zodra er een poetsvis in het aquarium wordt gezet, gaat hij aan het werk om ze schoon te maken, en alsof ze weten wat er aan de hand is, stellen de andere vissen zich in een rij op om schoongemaakt te worden.”

Hoe meer we te weten komen, hoe meer we onder de indruk raken van de harmonie en de onderlinge afhankelijkheid in de levende wereld om ons heen. Net als musici in een orkest speelt elk organisme zijn partij, waardoor de symfonie van het leven — inclusief het menselijk leven — mogelijk en ook aangenaam wordt. Dat getuigt onmiskenbaar van intelligent ontwerp en een Opperste Ontwerper! — Genesis 1:31; Openbaring 4:11.

De enige die de harmonie verstoort

Het is echt jammer dat mensen vaak niet met de natuur samenwerken. In tegenstelling tot de dieren, die voornamelijk door hun instinct worden geleid, worden mensen door heel wat verschillende factoren beïnvloed, variërend van liefde en andere goede eigenschappen tot haat en hebzuchtig eigenbelang.

Omdat mensen zich steeds meer door het laatstgenoemde schijnen te laten leiden, vrezen velen voor de toekomst van onze planeet (2 Timotheüs 3:1-5). Maar ze houden geen rekening met de Schepper. Wanneer Gods voornemen met de aarde wordt verwezenlijkt, zal niet alleen het evenwicht in de natuur worden hersteld maar zal er ook een ongekende harmonie onder alle schepselen, inclusief de mens, tot stand gebracht worden.

[Voetnoot]

[Kader/Illustratie op blz. 7]

Een tweeledig organisme

De korstige grijze of groene plekken die je vaak op rotsen en boomstronken ziet, zijn waarschijnlijk korstmossen. Volgens sommige bronnen zijn er misschien wel 20.000 variëteiten! Korstmossen lijken misschien één enkel organisme, maar in werkelijkheid zijn ze een samenlevingsvorm van een schimmel en een alg.

Waarom verenigen de twee organismen zich? Schimmels kunnen niet hun eigen voedsel produceren. Daarom omstrengelt een schimmel met zijn microscopische draden een alg, die met behulp van fotosynthese suikers maakt. Sommige daarvan sijpelen door de wanden van de alg en worden door de schimmel geabsorbeerd. De alg krijgt op zijn beurt vocht van zijn gastheer en wordt tegen overmatig zonlicht beschermd.

Met een vleugje humor noemde een wetenschapper korstmossen „schimmels die de landbouw hebben ontdekt”. En ze zijn er goed in, want volgens het boek Liaisons of Life bedekken korstmossen „tien keer zo veel van het aardoppervlak als tropische regenwouden”. Je vindt ze van de noordpool tot de zuidpool, en ze floreren zelfs op de rug van insecten!

[Kader/Illustraties op blz. 8]

Koraal — Een wonder van symbiose

Koraalriffen bestaan uit poliepen en algen. De algen zitten opeengepakt op elk beschikbaar plekje in het weefsel van de poliep en geven koralen hun schitterende kleuren. En ze overtreffen de poliepen vaak in gewicht: soms zijn ze wel drie keer zo zwaar, zodat het koraal meer plant dan dier is! Maar de voornaamste functie van de algen is met behulp van fotosynthese organische stoffen te produceren, waarvan ze 98 procent als ’huur’ aan hun gastheer geven. De poliepen hebben deze voeding niet alleen nodig om te overleven maar ook om de kalkskeletten te kunnen maken waaruit de koraalriffen zijn opgebouwd.

De algen hebben in minstens twee opzichten voordeel van de relatie. Ten eerste voeden ze zich met de afvalproducten van de poliepen — kooldioxide, stikstofverbindingen en fosfaten. Ten tweede genieten ze de bescherming van een stevig skelet. Algen hebben ook zonlicht nodig; daarom groeien koraalriffen in helder water waar het zonlicht goed in door kan dringen.

Als koraal aan stress blootstaat, bijvoorbeeld door een stijging van de watertemperatuur, verstoten de poliepen de algen en verbleken ze. Het gevolg kan zijn dat ze van de honger omkomen. Wetenschappers hebben de laatste jaren wereldwijd een alarmerende koraalverbleking waargenomen.

[Kader/Illustraties op blz. 8, 9]

 Een les in samenwerking

Twee straalvliegtuigen vlogen door de lucht als vogels in gesloten formatie. Maar dit betrof geen routinevlucht; het was een wetenschappelijk experiment, gebaseerd op eerdere onderzoeken met pelikanen. Onderzoekers hadden ontdekt dat pelikanen die in formatie vliegen, extra stijgkracht krijgen door de vogels die vóór hen vliegen, wat tot gevolg heeft dat hun hartslag 15 procent langzamer is dan wanneer ze alleen vliegen. Zouden vliegtuigen van dezelfde aërodynamische beginselen kunnen profiteren?

Om dat te weten te komen, voorzagen technici een testvliegtuig van geavanceerde elektronische apparatuur waarmee de piloot zijn vliegtuig op minder dan 30 centimeter van een bepaald punt ten opzichte van het leidende vliegtuig kon houden, dat ongeveer 90 meter vóór hem vloog. (Zie foto.) Het resultaat? Zijn vliegtuig ondervond 20 procent minder luchtweerstand dan normaal en verbruikte wel 18 procent minder brandstof. Onderzoekers zijn van mening dat deze bevindingen zowel in de militaire als in de burgerluchtvaart toegepast kunnen worden.

[Verantwoording]

Jets: NASA Dryden Flight Research Center; birds: © Joyce Gross

[Illustraties op blz. 5]

De pens van een koe biedt onderdak aan een waar ecosysteem van bacteriën, schimmels en protozoa (vergrote inzet)

[Verantwoording]

Inset: Melvin Yokoyama and Mario Cobos, Michigan State University

[Illustratie op blz. 7]

Bijen maken de vermenigvuldiging van bloeiende planten mogelijk

[Illustratie op blz. 8, 9]

Een koe met een koereiger

[Illustratie op blz. 10]

Een koraalvlinder met een poetsvisje

[Illustratie op blz. 10]

Een gevlekte poetsgarnaal op een zeeanemoon