Waarom een libelle de wereld in slow motion ziet (vergeleken met ons)

De tijd tikt niet voor elk dier in hetzelfde tempo. Hoe sneller een dier leeft, jaagt of vliegt, hoe sneller het de wereld visueel verwerkt. Dat blijkt uit een grootschalige Ierse studie onder 237 diersoorten.

Elk dier heeft zijn eigen belevingswereld wat betreft het verstrijken van de tijd. Onderzoekers van Trinity College Dublin en de University of Galway vonden een duidelijk verband: de snelheid waarmee een dier leeft en beweegt blijkt een sterke voorspeller te zijn van de snelheid waarmee het visuele informatie kan verwerken. Dieren met een snelle levensstijl, zoals vogels en roofdieren die lichtvoetige prooien najagen, beschikken over een veel hogere visuele verwerkingssnelheid dan trage of zittende soorten.

Leven in verschillende snelheden

“Van een libelle die haar prooi volgt terwijl ze door de lucht schiet, tot een zeester die langzaam over de zeebodem schuifelt: dieren leven in totaal verschillende waarnemingswerelden”, zegt hoofdonderzoeker Clinton Haarlem van Trinity’s School of Natural Sciences.

“Onze resultaten laten zien dat die verschillen geen toeval zijn. Ze hangen nauw samen met hoe dieren bewegen, jagen en omgaan met hun omgeving.” De studie levert het sterkste bewijs tot nu toe dat ecologie en evolutie samen het tempo van waarneming bepalen in het dierenrijk.

Hoe meet je hoe snel een dier ziet?

Om de snelheid van het zicht te meten, gebruikten de onderzoekers een standaardmaat: de zogeheten critical flicker fusion (CFF). Dat is de hoogste frequentie waarbij je een knipperend licht nog als losse flitsen kunt zien in plaats van als één constante lichtbron. Hoe hoger de CFF-waarde, hoe sneller het visuele systeem. Mensen zien flikkeringen tot ongeveer 60 hertz, oftewel 60 flitsen per seconde. Maar er zijn insecten en vogels die meer dan 200 lichtflitsen per seconde halen. Voor hen lijkt de wereld daardoor in slow motion te bewegen.

De wetenschappers gingen aan de slag met de CFF-waarden en koppelden ze aan ecologische kenmerken, zoals de manier van voortbewegen, jachtstrategie, lichaamsgrootte en lichtomgeving. Daaruit kwamen een aantal duidelijke patronen naar voren: vliegende soorten hebben gemiddeld twee keer zo hoge CFF-waarden als niet-vliegende dieren. Achtervolgingsroofdieren zien sneller dan soorten die leven van stilstaande of trage prooien. Dieren die actief zijn in fel licht hebben een hogere visuele snelheid dan soorten uit donkere of diepzee-omgevingen. En in water blijken kleinere, wendbare soorten sneller te zien dan grotere dieren.

Hypothese van Autrum

“Deze resultaten zijn in lijn met de hypothese van Autrum, een theorie die zo’n zeventig jaar geleden is bedacht”, vertelt onderzoeker Kevin Healy van de University of Galway. “Die stelt dat zintuigen zich aanpassen aan de levensstijl van een dier. Nieuw is dat wij dit patroon nu aantonen over het hele dierenrijk en niet alleen binnen kleine soortgroepen.”

Razendsnelle visuele verwerking is van levensbelang voor dieren die navigeren door de lucht, een prooi achtervolgen of zelf aan een roofdier willen ontsnappen. Maar er hangt ook een prijskaartje aan: snelle zenuwactiviteit kost veel energie. Alleen wanneer het ecologisch voordeel groot genoeg is, loont zo’n supersnel visueel systeem.

Kunstlicht

De bevindingen roepen ook vragen op over kunstlicht. Flikkerende verlichting, die voor ons vaak onzichtbaar is, kan voor dieren met een hoge visuele snelheid storend zijn. “Onze resultaten laten zien dat soorten met snelle visuele systemen extra kwetsbaar zijn voor flikkerend kunstlicht”, waarschuwt Haarlem. “Dat kan een negatieve invloed hebben op hun jachtsucces en navigatie. Het is zelfs mogelijk dat roofdier en prooi heel anders op elkaar gaan reageren, vooral bij vogels en roofvissen.”

Dieren die in hetzelfde ecosysteem wonen, leven dus in fundamenteel verschillende sensorische werkelijkheden. “Als we begrijpen hoe dieren tijd waarnemen, snappen we ook beter hoe ze zich gedragen, evolueren en reageren op veranderingen”, besluit Haarlem. “Het herinnert ons eraan dat de wereld die wij ervaren slechts één versie is van velen.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Bijen doen steeds op dezelfde plek een dansje. En laten daarmee zien hoe slim ze eigenlijk zijn en De evolutionaire trucs van insecten ontrafeld: zo nemen ze roofdieren in het ootje. Of lees dit artikel: Een macabere camouflage: deze nieuwe rupsensoort hult zich in de resten van dode insecten.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: