Inktvissen, meesters in illusies

Roerloos hang ik in het water, met een sepia in de zoeker van mijn videocamera. Hij is me duidelijk aan het taxeren. Als ik nog wat dichterbij kom, draait hij zich frontaal naar de lens, spreidt al zijn armen open en verandert van bruin naar diepzwart. Enkele tellen later is het hem duidelijk te veel geworden en gaat hij er snel vandoor, maar niet zonder ondertussen naar wit over te schakelen.

Hoe slagen ze erin om binnen enkele milliseconden van kleur te wisselen? Het geheim zit hem in gespecialiseerde huidcomplexen, chromatoforen genoemd. Een chromatofoor bevat een enkele pigmentcel, die omgeven is door verschillende spier-, zenuw- en gliacellen (gliacellen vormen niet alleen de 'lijm' tussen zenuwcellen, maar spelen onder andere ook een rol bij het goed functioneren van de zenuwsynapsen en het immuunsysteem). De pigmentcel bevat een flexibel zakje – de cyto-elastische sacculus – waarin zich pigmentkorrels bevinden. De spiervezels zijn radiaal gerangschikt ten opzichte van het pigmentzakje. Als de chromatofoorzenuw geprikkeld wordt, gaan ze samentrekken zodat ze de sacculus doen uitzetten en dus meer pigment aan de oppervlakte brengen. Stopt de zenuwprikkel, dan zorgt de elastische wand van het zakje ervoor dat het zich terug samentrekt en het pigment wederom 'verstopt' wordt. Deze cyclus kan in milliseconden doorlopen worden!

De wetenschappelijke naam van de inktvissen is Cephalopoda. Deze naam is afgeleid van het Grieks en betekent letterlijk koppotigen.

Hierin verschillen de koppotigen van andere diersoorten zoals vissen, reptielen en amfibieën die ook van kleur kunnen veranderen. Zij gaan het pigment in hun chromatoforen migreren om kleuren te wijzigen. Vaak is het dominante pigment hier melanine en noemt men deze cellen melanoforen. Deze platte cellen bedekken vaak andere chromatoforen, zodat hun huid donker kleurt als het pigment verspreid is doorheen de cel. Klontert de melanine zich daarentegen samen in het centrum van de cel, dan komen de onderliggende chromatoforen met hun pigmenten letterlijk aan het licht en verandert hun huidskleur. van bovenaf blauw uitzien, maar onder een meer schuine hoek lijken ze meer rood licht te weerkaatsen. Het dier kan zo in combinatie met zijn chromatoforen heel overtuigend in zijn omgeving opgaan. Overigens lijkt het erop dat deze iridoforen niet rechtstreeks door zenuwen worden aangestuurd, maar eerder door neurohormonen (neurohormonen verschillen van neurotransmitters, omdat hun werking niet beperkt blijft tot de synaps tussen twee zenuwen, maar ook verderaf gelegen cellen kan beïnvloeden) of een ander nog ongekend mechanisme, vermits hun reactietijd van seconden tot minuten veel trager is dan die van de chromatoforen. blauwe bioluminescentie om hun prooi te vinden. Helaas – of gelukkig voor onze inktvissen – kunnen de jagers geen rode objecten waarnemen in blauw licht.

Bij inktvissen worden de zenuwen van de chromatofoorcomplexen aangestuurd vanuit de hersenen. Er zijn argumenten om aan te nemen dat de indeling daar overeenstemt met die van de chromatoforen in de huid. Dat kan verklaren waarom de kleurveranderingen vaak in een golfbeweging plaatsgrijpen, omdat de neuronen na elkaar gestimuleerd worden.

De pigmenten bij cephalopoden zijn typisch enkel rood, geel of bruin. Ze kunnen net zoals digitale pixels gecombineerd worden om andere tinten te produceren. Evolutie heeft ervoor gezorgd dat net deze kleuren het meest van pas komen op de dieptes waar veel van deze camouflage-inktvissen leven.

Er zijn echter ook kleuren die niet door een combinatie van deze basispigmenten gevormd kunnen worden. Hoe slagen sommige dieren zoals bijvoorbeeld de flamboyante dwergsepia (Metasepia pfefferi) er dan toch in zo'n spetterende kleurenshow op te voeren? Het geheim zit hem in een tweede laag van structuren in hun huid, de iridoforen. Deze stapels van zeer dunne cellen kunnen licht weerkaatsen in verschillende golflengtes (waarbij de golflengte de kleur bepaalt) en mogelijk ook in verschillende polariteiten. De kleur hangt ook af van de hoek waaronder je ze bekijkt. Iridoforen kunnen er

Octopussen en sepia's beschikken nog over een ander type reflectorcel, de leucofoor genoemd. Die verstrooien licht over het gehele spectrum, zodat ze wit lijken. Ze weerkaatsen ook gefilterd licht. Als er bijvoorbeeld groen licht op hen valt, gaan ze ook groen licht weerkaatsen. In tegenstelling tot de iridoforen speelt de kijkhoek hier echter geen rol. Deze dieren kunnen nog beter aan kleurmatching doen, omdat ze de golflengten van het licht weerkaatsen die door het zeewater op geringere diepte gefilterd worden.

Verrassend genoeg kan kleurverandering ook in de diepzee en belangrijke rol spelen. Op dieptes van 600 tot 1.000 meter kan zonlicht nog steeds de silhouetten van zeedieren zichtbaar maken. Een aantal inktvissoorten die op deze dieptes leven, expanderen hun chromatoforen als ze door blauw licht beschenen worden en kleuren dan rood. Predatoren gebruiken in deze omgeving vaak

Los van al dit kleurengeweld speelt ook de huidtextuur van koppotigen een belangrijke rol in hun camouflagetactieken. Vele gewervelde predatoren vinden hun prooi door te focussen op visuele randen en onderbrekingen in de achtergrond. Inktvissen gebruiken papillen om de textuur van hun huid te wijzigen. Papillen zijn huidgebiedjes die via een hydrostatisch mechanisme kunnen vervormd worden van een vlak tot een bult(je). Experimenten lijken erop te wijzen dat vooral visuele informatie door de inktvis wordt gebruikt om de papillen te vervormen, in plaats van meer voor de hand liggende tactiele informatie.

Het meest impressionante aan heel dit systeem van kleur- en structuurimitatie is wel het feit dat cephalopoden kleurenblind zouden zijn! Meer nog, zelfs als de ogen verwijderd worden, kunnen de dieren nog altijd de kleuren van hun achtergrond nabootsen. Aan de hand van centraal of perifeer waargenomen lichtniveaus gaat het dier dus met kleur- en structuurveranderingen zijn huid aanpassen om zijn lichaamscontouren dermate te verstoren dat predatoren hem niet meer kunnen waarnemen. Om licht perifeer te kunnen waarnemen, is er uiteraard een perifere fotosensor voor nodig. Opsines zijn moleculen die kunnen reageren op lichtdeeltjes (fotonen). In onze ogen maakt het deel uit van rodopsine, de rode kleurstof in de staafjes van ons netvlies. Onderzoekers vonden een opsine in de huid van sepia's, dat slechts één aminozuur verschilt van het opsine in de ogen. Het maakt deel uit van het chromatofoornetwerk en stelt sepia's en octopussen zo in staat om kleur en structuur van hun omgeving waar te nemen, zonder hun ogen daarvoor in te schakelen.

Maar zoals we aan het begin van dit artikel reeds aanhaalden, gebruiken inktvissen deze eigenschappen niet alleen om hun predatoren te verschalken, maar ook in hun (a)sociale interacties. Inktvissen zijn individualisten, die gezelschap van soortgenoten of andere diersoorten doorgaans niet erg op prijs lijken te stellen. Meestal worden ze wat lastig of agressief wanneer andere dieren met hen proberen te socialiseren. Bij agressie zal een octopus zijn kleur verdonkeren om lichter gekleurde dieren af te schrikken. Terzelfdertijd zal hij proberen zijn lichaam te vergroten en/ of hoger te gaan staan. Op die manier zal een dominante octopus zijn rivaal uitdagen. Als die laatste zich heel laag tegen de bodem drukt en erg bleek wordt, zal hij ongetwijfeld wegvluchten als de agressor nog dichterbij komt.

Observaties van bepaalde octopussoorten brachten nog een andere kleurencommunicatie aan het licht. Mannetjes lieten een zwart-witstrepenpatroon zien in het bijzijn van een soortgenoot. De boodschap lijkt duidelijk te zijn: 'Ik ben een man'. Laat het andere dier een soortgelijk patroon verschijnen, dan zal hij agressief worden en beginnen te vechten. In het andere geval zal hij proberen te paren.

Inktvissen, zoals de blauwgeringde octopus, gaan hun kleurenpatroon niet enkel gebruiken bij camouflage, maar ook als waarschuwingssignaal naar predatoren. Voelt een dergelijk dier zich bedreigd, dan gaat hij een patroon van felblauwe cirkels vertonen, die de duidelijke boodschap vormt: "Pas op, ik ben giftig". Als duiker kan je dan best een beetje afstand nemen, want de beet van deze fotogenieke octopus is weliswaar pijnloos, maar na enkele momenten verlies je het gevoel rond lippen, mond, gezicht en hals, om vervolgens door verlamming van je ademhalingsspieren zachtjes te stikken.

De mimicoctopus en zijn neefje, de wonderpus, gaan hun kleuren en vorm dan weer gebruiken om andere zeedieren te imiteren. De wonderpus (Wunderpus photogenicus) heeft een patroon van witte vlekken en strepen op een rood-bruine achtergrond. Hij kan gemakkelijk giftige zeedieren nabootsen. De imitatie-octopus (Thaumoctopus mimicus – mimic octopus) gelijkt zo erg op de wonderpus, dat duikers beide soorten vaak door elkaar halen. De imitatie-octopus heeft echter een heldere doorlopende witte lijn aan de basis van zijn zuignappen, waaraan je hem kan herkennen. Favoriete goed gedocumenteerde imitaties van deze soort zijn zeeslangen, koraalduivels en gestreepte tongen. Als zeeslangimitator verstopt hij zich deels in een hol en laat enkel twee van zijn armen zien. In het geval van een giftige platvis zwemt hij met zijn tentakels gestrekt achter zijn afgeplat lichaam en als koraalduivel kan hij vrij in het water zijn zwemstijl aanpassen en met zijn armen de giftige vinnen nabootsen. In tegenstelling tot de wonderpus is het geen nachtdier, dus zijn vaardigheden komen hem overdag uitstekend van pas.

Verbazingwekkend genoeg worden deze meesters in illusies zelf ook geïmiteerd! De harlekijn kaakvis (Stalix histrio – black marble jawfish) is een klein schuw visje dat in een holletje in het zand van ondiep water leeft. Zijn kleur en patroon lijken zeer sterk op dat van de imitatie-octopus. Hij kan soms zo dicht bij een mimicoctopus zwemmen dat hij er deel van uit schijnt te maken, wat maakt dat jagers hem niet zien. Welke invloed de kleurveranderingen van onze inktvis op het gedrag van het visje heeft, is echter nog niet onderzocht.

Het mag duidelijk zijn, inktvissen zijn de echte grootmeesters van de zee wat betreft kleur- en vormveranderingen en elke keer als er ééntje tegenkom, verbaas ik me opnieuw over de kunstjes die ze tentoonspreiden.

STEF VAN UFFEL

Een video van een harlekijn kaakvis die vlak naast een imitatie-octopus zwemt kan je bekijken op: https://youtu.be/0JGsw4jUpsY