Het zijnlijnorgaan deel 2: details

By 29 april 2017 Vis No Comments

In deel 1 hebben we bekeken wat een zijlijnorgaan allemaal kan. In dit tweede deel bekijken we hoe het werkt.

 

De eerste zaak die belangrijk is om te begrijpen, is dat water niet hetzelfde is als lucht. De atmosfeer waarin wij leven is heel doorzichtig, heel dun, heel licht, en samendrukbaar. Voor ons is het mogelijk om heel ver en scherp te kijken en goed te horen.

Water daarentegen is zwaar en niet samendrukbaar. Dat maakt dat drukgolven zich anders gedragen, en dat de schaal net iets anders is. Voelen op afstand wordt mogelijk, en hele kleine bewegingen waarnemen ook….

… mits daar de juiste ‘hardware’ voor aanwezig is.

neuromast

Dit is een neuromast. Het is een soort heel gevoelige transducer voor drukverschillen of waterbeweging.

Dit is hoe het werkt: bovenaan is er een gelei-achtig koepeltje dat beweegt als het water beweegt. Binnenin staan haartjes rechtop, van verschillende lengte. En aan de basis vertrekken 2 zenuwen. Het heeft veel weg van wat er in een menselijk oor gebeurt: een kleine beweging wordt omgezet in een zenuwsignaal. Neuromasten vormen de basis voor de werking van de zijlijn.

screen-shot-2017-01-08-at-16-24-47

Deze tekening laat zien hoe het zijlijnorgaan opgebouwd is: een lang kanaal met op regelmatige afstand een opening. En midden tussen de openingen staan neuromasten.

latline

Dit soort opstelling is super gevoelig voor drukverschillen. Als de druk tussen een opening en de volgende niet gelijk is, vloeit er water door het kanaaltje, en dan plooit de neuromast om en wordt er een signaal gestuurd naar de hersenen.

Iets anders waar deze opstelling heel goed in is: filteren. Alle hoge frequenties, en alles wat loodrecht op de zijlijn afkomt, wordt weggefilterd. Denk dan aan licht turbulente stroming en achtergrondgeruis.

Omdat de zijlijn lang is, en vele neuromasten bevat, kan een drukverschil ‘gecodeerd’ worden onder de vorm van een serie zenuwimpulsen. Dit is echt digitale signaalverwerking in een analoog beest! Dat signaal bevat dan informatie over de afstand tot een object, en eventueel de richting, de grootte, en de snelheid.

Het is fascinerend hoe getuned en bijgevijld dit systeem in sommige vissoorten is. Soms is er bijvoorbeeld een versmalling in het zijlijnkanaal ter hoogte van elke neuromast. Dat maakt het geheel nog gevoeliger. Ook de neuromasten zelf zijn gespecialiseerd: sommige zijn zijdelings afgeplat, een beetje in de vorm van een lint, om gemakkelijker naar de ene of naar de andere kant te plooien. En neuromasten die in een zijlijnkanaal staan, zijn meestal voorzien van 2 zenuwen: men vermoedt 1 voor elke richting.

De zijlijn lijkt dus echt gemaakt voor de detectie van langzame drukgolven, die langs het lichaam ‘rollen’. Exact zoals wat er gebeurt als een vis in een school zwemt, of in een achtervolging zit. Of als er een object passeert.

 

Maar dit is slechts een deel van het verhaal. Neuromasten komen niet alleen voor in de zijlijn. De onderzijde van een rog bijvoorbeeld, staat er vol van. Het beest moet kunnen voelen wat er naar zijn mond passeert.

stekelbaarsneuromasten

Dit is een stekelridd…  stekelbaarsje met de neuromasten opgelicht. Het is geen zijlijn, maar de kop van de meeste van ‘onze’ vissen, zit ook vol kanalen en neuromasten: rondom de ogen, onder de bek, in de lippen,…

screen-shot-2017-01-08-at-21-03-36

Dit is een rivierharing, maar ook bij de pos is ontdekt dat eigenlijk heel de kop doorlopen is met kanaaltjes met neuromasten. De technologie van de zijlijn is dus goed vertegenwoordigd in de kop!

 

screen-shot-2017-01-08-at-19-45-31

Elk groepje neuromasten is voor een bepaalde hoek en zone gevoelig. Zo kan een vis perfect voelen wat er zich rondom zijn kop bevindt, zonder te moeten kijken.

 

snoekkop

Die putjes in de onderkaak van een snoek, ook dat zijn kanaaltjes met neuromasten. Ook onze kameraad snoek is goed uitgerust om ons kunstaas te voelen.

Bijna alle vissen zijn uitgerust met dit soort drukgevoelige hardware, en zoals we in deel 1 gezien hebben, gebruiken ze het voor zowat alles. Het zou zelfs zo kunnen zijn dat vissen elkaars aanwezigheid voelen, en dat kleinere vis voelt dat er grote vis rondzwemt, en zich onderdanig opstelt, of verhuist.

En omdat het een zenuwsysteem is, wordt het waarschijnlijk ook bespeeld zoals de rest van het zenuwstelsel, met stoffen die de activiteit onderdrukken en stoffen die het versterken. Bij een inactieve vis moet je niet aankomen met een shad met een hard kloppende schoepstaart, want hij zal verschrikt wegzwemmen in plaats van opgehitst te worden.

Een ander fenomeen dat gemakkelijk aan de realiteit te koppelen is: het blijkt dat het aantal neuromasten niet toeneemt als een vis groeit. Dus ze komen gewoon verder uit mekaar te staan. Dus heel de zijlijn wordt gevoeliger voor tragere, grotere drukgolven. dat kan verklaren waarom grote vissen in het gezelschap va grote vissen te vinden zijn, en waarom de allergrootste vissen eenzaten zijn. En in het geval van een echte scholenvis zoals baars, zullen de dikste exemplaren altijd onderaan en achteraan de school te vinden zijn. Daar komen de drukgolven van de zwembewegingen van de rest van de school zijdelings, en dus licht vertraagd door. Dikke baarzen gaan niet expres onderaan liggen, dat is gewoon de plaats waar ze zich sociaal voelen.

 

Schrijf een reactie