de vragen die kinderen stellen over wetenschap zijn niet altijd gemakkelijk te beantwoorden. Soms kunnen hun kleine hersenen leiden naar grote plaatsen die volwassenen vergeten te verkennen. Dat is wat onze serie Science Question van een peuter inspireerde, die de nieuwsgierigheid van kinderen gebruikt als een springplank om de wetenschappelijke wonderen te onderzoeken waar volwassenen niet eens aan denken om ernaar te vragen. De antwoorden zijn voor volwassenen, maar ze zouden niet mogelijk zijn zonder het wonder dat alleen een kind kan brengen. Ik wil dat de peuters in je leven er deel van uitmaken! Stuur me hun wetenschappelijke vragen, en ze kunnen dienen als inspiratie voor een column. And now, our peuter …
“Who would win in a fight-an anaconda or a Komodo dragon?”- Glen, leeftijd 4
Ik zal eerlijk zijn. Ik was klaar om te gooien voor de Komodo draak hier. Toegegeven, een Zuid-Amerikaanse waterslang en een Indonesische landhagedis zullen elkaar waarschijnlijk nooit ontmoeten in het echte leven. Maar als ze dat deden, de Komodo draak is langer en zwaarder dan een voetbalspeelster1 en in staat om te draaien met snelheden van 11 mph. Hij heeft klauwen en gekartelde, haaiachtige tanden die door elk vlees kunnen scheuren. Het is ook giftig. Lijkt me een no-brainer.
maar ik had het mis. In een diep onwetenschappelijke peiling onder 125 herpetologists2 — mensen die reptielen en amfibieën bestuderen voor de kost — die ik voor dit artikel uitvoerde, gaf bijna 66 procent de voorkeur aan de anaconda. En wie een gevecht tussen twee verschillende soorten wint, is belangrijk. Het beïnvloedt hoeveel geld mijn redacteur me nu schuldig is. Belangrijker is echter dat het ertoe doet omdat echte gevechten tussen verschillende soorten kunnen bepalen hoe die soorten evolueren en waar ze leven. Er is zelfs de mogelijkheid dat, op een dag in de toekomst, oorlog tussen verschillende soorten je leven kan redden.
maar laten we even teruggaan naar Glen ‘ s awesome reptile cage match. Ten eerste, waarom waren de herpetologen zo zeker van de anaconda? Het leek neer te komen op twee factoren. Anaconda ’s kunnen een stuk groter worden dan komodovaranen — ongeveer 29 voet lang en 500 pond vergeleken met 10 voet en 330 pond — en anaconda’ s zijn bekend dat ze de soorten tandige, geklauwde hagedissen eten die in hun inheemse omgeving leven.
de stemmen van de herpetologen leken ook onder een beetje druk te komen — Ik kreeg meerdere berichten die suggereren dat de uitkomst sterk afhankelijk was van de vraag of de strijd plaatsvond in het water (voordeel: anaconda) of op het land (voordeel: draak). Sommige wetenschappers wezen erop dat het gevecht waarschijnlijk zou eindigen in de richting van wederzijds verzekerde vernietiging, waarbij de anaconda misschien wat langer zou overleven omdat het gif van de draak traag werkt. Negen van de herpetologen weigerden zelfs om op de een of andere manier te stemmen — en lieten de peiling leeg uit protest. In de woorden van Harvey Lillywhite, die hoogleraar biologie is aan de Universiteit van Florida en deel uitmaakte van die groep, “Dit is geen goede ‘ja-nee’ vraag. … Ook het woord ‘vechten’ is van twijfelachtige betekenis.”
u, als niet-deskundige, volwassen lezer, kan ook vragen hebben over de Betekenis van interspecies conflict. We zijn allemaal gewend aan het idee dat verschillende soorten elkaar aanvallen. Hoe zou je anders een leeuw beschrijven die een gazelle eet? Maar als wetenschappers het hebben over interspecies agressie, dan hebben ze het niet over de relatie tussen roofdieren en prooien. In plaats daarvan praten ze over wat er gebeurt als soorten ruzie met elkaar zoeken die vermeden had kunnen worden zonder dat iemand verhongerde.
in deze gevechten is er geen duidelijke winnaar of verliezer — net als bij de anaconda en Komodo dragon. Als twee soorten dolfijnen tegen elkaar gaan vechten, bijvoorbeeld, eindigen ze waarschijnlijk op een plek waar niemand vooruit komt. “Men kan domineren en winnen,” zei Gregory Grether, professor in de biologie aan de Universiteit van Californië, Los Angeles. Maar in termen van verloren tijd, energie, verwondingen en verloren toegang tot middelen, “ze zouden allebei beter af zijn niet te hoeven gaan om te beginnen.”
en toch doen ze dat. Wat interspecies oorlogsvoering interessant maakt voor de wetenschappers die het bestuderen is precies dat het niet veel zin lijkt te hebben. Een oppervlakkig begrip van de evolutie zou suggereren dat een soort zou moeten evolueren weg van het moeten vechten met een ander — dat is het hele idee achter een soort ontwikkelen van een ecologische niche die alleen het kan vullen, immers. Maar interspecies agressie lijkt vrij gewoon te zijn. In een 2010 meta-analyse van 126 gepubliceerde artikelen over agressie tussen soorten, onderzoekers vonden dat 78 procent van de 459 experimenten in die studies vond interspecies conflict gebeurt.
dit geldt in het bijzonder voor soorten die meer verwant zijn, zoals de westelijke bluebirds (Sialia mexicana) versus de berg bluebirds (Sialia currucoides). Deze twee soorten strijden om broedplaatsen en voedsel in Nieuw verbrande bossen. In 2015 publiceerden onderzoekers van de Universiteit van Arizona een paper waaruit bleek dat concurrentie tussen de twee daadwerkelijk kan bijdragen aan evolutionaire verandering. Tijdens tijden van intense concurrentie, legden vrouwelijke western bluebirds eieren met hogere niveaus van het hormoon androgeen, producerend mannelijke nakomelingen die agressiever waren en waarschijnlijker om voor grondgebied te vechten. Na verloop van tijd kan die hormoonverandering ertoe leiden dat één soort bluebirds dominant wordt op een plek die technisch gezien beide soorten kan ondersteunen.Op deze manier, zei Grether, kan concurrentie tussen soorten verklaren waarom een soort die in een bepaalde omgeving zou kunnen leven dat niet doet. “we struikelen over veel gevallen waar de habitat geschikt lijkt, maar deze interactie tussen soorten voorkomt verdere uitbreiding van het bereik,” zei hij. Het kan zijn dat de reden waarom we zoveel conflicten tussen soorten zien, is dat we toevallig twee soorten zien terwijl we uitzoeken wat hun niches zijn.Maar Grether ‘ s onderzoek suggereert dat interspecies conflicten soms een evolutionaire patstelling kunnen betekenen-waar twee soorten gedoemd zijn om elkaar voor altijd te blijven beuken, zoals een cartoon coyote en roadrunner, omdat ze geen uitweg uit het probleem lijken te kunnen ontwikkelen. Grether bestudeert waterjuffers-gevleugelde insecten vergelijkbaar met libellen-en hij heeft ontdekt dat verschillende soorten waterjuffer mannetjes strijden om dezelfde vrouwtjes, ook al kunnen ze niet succesvol paren kruissoorten. De vrouwtjes van beide soorten lijken erg op elkaar, zei Grether, en mannetjes hebben slechts een paar seconden om te beslissen of ze een vrouwtje te grijpen terwijl ze voorbij vliegt — dus ze meestal gewoon gaan voor het. Maar omdat de mannetjes niet kieskeurig zijn en de vrouwtjes zich kunnen voortplanten, hoe ze er ook uitzien, is er geen druk op de vrouwtjes van de twee soorten om meer van elkaar te onderscheiden. De mannetjes blijven grijpen (en vechten over) wie komt door. De vrouwtjes blijven er hetzelfde uitzien. “Het is een evolutionaire catch-22,” Grether zei.De interspecies-competitie zou voor de mens echter wel heel goed kunnen zijn. In het bijzonder heb ik het over de microscopische gevechten die plaatsvinden in ons eigen lichaam — conflicten die kunnen worden ingezet om ons te beschermen tegen dodelijke ziekten.Joseph Mougous, hoogleraar microbiologie aan de Universiteit van Washington, bestudeert de interacties tussen verschillende soorten bacteriën in de menselijke darm die elkaar kunnen doden bij contact door het afscheiden van toxische eiwitten. Maar die wapens kunnen ook vriendelijk vuur produceren — een bacterie kan zich in tweeën splitsen om zich voort te planten en dan per ongeluk zijn eigen dochtercel doden.
daarom, zo zei Mougous, hebben bacteriesoorten immuniteitsgenen ontwikkeld die zichzelf beschermen tegen hun eigen toxines. Mougous ‘ s onderzoek suggereert dat deze genen kunnen worden gedeeld tussen soorten. In een omgeving als de darm, met veel verschillende soorten die samenleven en immuniteitsfactoren delen, kan dat delen een patstelling veroorzaken in interspecies agressie waarbij niemand iemand anders kan doden, hoe graag ze ook zouden willen. Je zou het bijna een gemeenschap kunnen noemen – een gemeenschap die haar eigen beschermt en elke binnenvallende bacterie doodt die niet alle immuniteitsgenen heeft die nodig zijn om te overleven.
en dat is waar interspecies agressie verandert in een goede zaak voor ons. We weten bijvoorbeeld dat probiotica – “goede” bacteriën die via de pil of poeder in het lichaam worden geïntroduceerd met de bedoeling onze fysieke gezondheid te verbeteren — niet lang meegaan in het menselijk lichaam. “Ze komen aan de ene kant en uit de andere in een haast … omdat ze niet de defensieve paden om te overleven,” Mougous zei. Het bestuderen van bacteriële interspecies agressie kan ons helpen probiotica te ontwikkelen die beter werken en langer meegaan. Het is ook niet onredelijk om een toekomst voor te stellen waarin we de kracht van interspecies agressie kunnen benutten om huidletsels te beschermen tegen gevaarlijke infecties, Mougous zei. Artsen konden borstel een actuele coating van de gemeenschap gerichte bacteriën op een open wond, het kiezen van bacteriën die niet schadelijk zijn voor de mens, maar zal de schadelijke bacteriën uit te houden.Terwijl gigantische reptielengevechten doen denken aan de poster voor de cinema klassieker “Alien Vs.Predator” — “wie er ook wint, we verliezen” — kunnen interspecies gevechten op microscopische schaal precies het tegenovergestelde zijn.
