Genetica
Hoe de Nederlandse grutto zich als een Poolse grutto ging gedragen
Door jonge grutto’s vlak voor de trektijd naar Polen te verhuizen, hebben Groningse biologen laten zien dat trekgedrag voor een belangrijk deel is aangeléérd. En dus niet helemaal is aangebóren. ‘De genetica krijgt te veel macht toegedicht in de biologie’, vindt trekvogelbioloog Theunis Piersma.
Het is lastig lobbyen bij de geldschieters in de wetenschap, als je graag tegen een heilig huisje wilt schoppen. Dat ondervond trekvogelbioloog Theunis Piersma in wat je gerust zijn kruistocht tegen de genetica mag noemen.
Sinds James Watson en Francis Crick in 1953 de structuur van DNA publiceerden, ging de invloed van de genetica in de biologie als een steil wenteltrapje omhoog. “Inmiddels dichten we de erfelijkheid veel te veel macht toe”, vindt Piersma. Met relatief prijzig onderzoek aan trekvogels wilde hij dat ook graag aantonen, maar de mensen die over het geld moesten beslissen stonden niet te springen.
Tot Piersma in 2014 een persoonlijke Spinozapremie kreeg van de Rijksonderzoeksfinancier NWO. En wat kan een trekvogelbioloog doen met 2,5 spinozamiljoen? Veel grutto’s vangen om ze een stukje dure elektronica op de rug te hangen!
Met de hand grootgebrachte grutto’s
Komende maand publiceren Piersma en collega’s het klapstuk van dit Spinoza-avontuur in de wetenschappelijke pers: de resultaten van een experiment waarbij zijn onderzoeksgroep grutto’s met de hand grootbracht en een deel van de vogels vlak voor de trektijd naar een Pools gruttogebied verplaatste.
De zendertjes lieten vervolgens zien dat de verplaatste vogels zich vrijwel zonder uitzondering gingen gedragen als Poolse grutto’s, terwijl de broertjes en zusjes die gewoon in Nederland werden losgelaten het normale trekgedrag van Nederlandse grutto’s lieten zien.
“Zo samengevat klinkt het wel heel eenvoudig, maar dat was het niet”, bezweert een van de toenmalige promovendi van Piersma, die het veldwerk uitvoerden, Jelle Loonstra. “Om te beginnen verzamelden we eieren in Friese weilanden waarvan we uit het verleden wisten dat daar vrijwel geen enkel ei tot een uitgevlogen vogel leidde. Maar dan nog voelt het als een hele verantwoordelijkheid om die eieren in de broedmachine te hebben”, zegt Loonstra.
Eigen kostje bij elkaar scharrelen
Nadat die eieren in een broedmachine waren uitgebroed, mochten de kuikens overdag in een zorgvuldig door studenten bewaakt stukje weiland ‘hun grutto-ding doen’: scharrelen tussen het hoge gras met kruiden en bloemen en insecten vangen. “We maakten ook gebruik van de ervaringen uit een rijke traditie van oude Groningers en Friezen, die vroeger stiekem eieren verzamelden en de kuikens grootbrachten en weer loslieten”, zegt Loonstra. “Ook dankzij hun kennis hebben we een heel goed resultaat bereikt bij het opvoeden van de grutto’s.”
Maar het meeste werk deden de grutto’s als zogeheten nestvlieders zelf. “In de vrije natuur moeten de kuikens ook meteen hun eigen kostje bij elkaar scharrelen. Wij hebben ze alleen ’s avonds in een veilige schuur een beetje bijgevoerd.”
Tegen de tijd dat ze konden uitvliegen, werden de nestjes zorgvuldig gescheiden: van ieder nestje van vier gingen twee kuikens naar de Poolse groep en twee naar de Friese groep. “Op die manier wisten we dat het erfelijk materiaal in beide groepen precies hetzelfde was”, verduidelijkt Piersma.
Zendertje op de rug
De vogels kregen vervolgens zendertjes op hun rug, die dagelijks hun positie vastlegden. Een deel werd meteen aan het eind van de broedtijd losgelaten in Polen en in Friesland, een ander deel werd nog een maand vastgehouden. De lijnen die de trekkende grutto’s vervolgens op de kaart tekenden, spreken boekdelen.
Piersma: “De Friese vogels deden precies wat we al jaren van Friese grutto’s zien: ze trekken naar het zuid-westen, via Spanje en Portugal naar West-Afrika, waar ze overwinteren. Van eerder zenderonderzoek met Poolse grutto’s wisten we dat die voor een belangrijk deel juist naar het zuidoosten vertrekken, een wat langere tussenstop maken in zuidelijk Europa, om dan voornamelijk naar gebieden in Afrika te trekken die enkele duizenden kilometers verder het binnenland in liggen dan waar de Nederlandse vogels overwinteren. En dat was dus precies wat de jonge Nederlandse vogels deden die we in Polen loslieten!”
Voor Piersma en collega’s is er dan ook maar één conclusie mogelijk: de verplaatste vogels hebben ter plekke geleerd waar ze naartoe moesten trekken. Hoe en van wie ze dat hebben geleerd, laat hij nog in het midden. “We weten uit eerder onderzoek dat jonge grutto’s niet net als bijvoorbeeld ganzen met hun ouders meetrekken. Maar leren ze misschien wel van andere soortgenoten?”
“Misschien praten ze wel met elkaar? Of leren ze van andere vogels in hetzelfde broedgebied? Ik durf helemaal niets meer uit te sluiten. Recent hebben we bijvoorbeeld ook ontdekt dat lepelaars, die te boek stonden als superzwijgzame vogels, heel zachte geluidjes maken vlak voordat ze opvliegen. Het klinkt als ‘oek-oek-oek’. Weten wij veel wat ze elkaar allemaal vertellen?”
Meer onder de zon dan de eiwitrecepten in het DNA
Dat de vogels die pas een maand later in Polen werden losgelaten zich ook als Poolse grutto’s gingen gedragen, is wat dat betreft extra intrigerend, vindt Piersma. “De meeste volwassen vogels waren toen allang uit de broedgebieden vertrokken, maar toch leerden deze late jongen dat ze naar Midden-Afrika moesten vliegen en niet naar West-Afrika, waar de Nederlandse jongen naartoe gingen.”
Het is zeker niet de bedoeling van de trekvogelbioloog om na dit onderzoek de genetica helemaal bij het grofvuil te zetten. “Natuurlijk niet, er is alleen eindeloos veel meer onder de zon dan de eiwitrecepten die in het DNA staan geschreven. Veel collega’s praten over DNA als dé leidende factor in de biologie en in de evolutie. ‘Omgeving’ is voor hen vaak een storende factor, op zijn best iets om natuurlijk rekening mee te houden als correctie op de erfelijkheid. Met dit onderzoek laten we zien dat leren van de omgeving op zijn minst net zo belangrijk is.”
Zelfs bij het trekgedrag van jonge koekoeken, die door pleegouders worden opgevoed en dus per definitie niets van hun eigen ouders kunnen leren, wil Piersma niets weten van een allesbepalende rol van vererving. “Ik heb ooit zelf gezien hoe een klein groepje van drie koekoeken voorbijtrok. Wie zegt mij dat deze vogels na de opvoeding door hun pleegouders niet alsnog soortgenoten opzoeken en van hen, of van andere aanwijzingen uit de omgeving leren?”
Iets minder stellig
Christiaan Both, hoogleraar dierecologie en medeauteur van het wetenschappelijk artikel, is iets minder stellig dan zijn collega. “Ik denk dat verschillende vogelsoorten op verschillende plekken zitten in het continuüm tussen meer aangeleerd of meer aangeboren. Samen met mijn promovenda Koosje Lamers heb ik vergelijkbare experimenten gedaan met de verplaatsing van bonte vliegenvangers naar Zweden. En daar leek met name de timing van de trek toch wel behoorlijk vastgebakken in de genetica van de vogels. Maar hoe dan ook is het een hoopvol gegeven dat de grutto’s uit dit experiment laten zien dat ze flexibel kunnen zijn in hun gedrag, afhankelijk van de omstandigheden”, vindt Both.
Piersma beaamt: “Leren van de omgeving is hoe dan ook een optimistischer gegeven dan genetica en natuurlijke selectie. Evolutie draait in feite om dood en verderf: er is variatie in een populatie en alleen de best aangepaste individuen overwinnen en planten zich voort. De rest gaat te gronde. Het is mooi als je kan laten zien dat daarnaast ook een mogelijkheid bestaat om je aan te passen, ondanks je genen.”
Die positieve boodschap komt zeker nu mooi van pas, vindt Piersma, in tijden van klimaatverandering en van, wat hij noemt, landschapspijn. “We hebben ons landschap natuurlijk enorm vergald, onder meer met een gevaarlijk intensieve landbouw die onder andere is gebaseerd op kunstmest en bestrijdingsmiddelen. Maar de grutto’s laten nu zien dat waar er kansen zijn, ze die kansen ook benutten. Ze blijken te kunnen leren van hun omgeving en zich te kunnen aanpassen aan veranderde omstandigheden. Daar put ik hoop uit, ja.”
Dweilen met de kraan open
Dat het ook heel goed mogelijk is gebleken om grutto’s in gevangenschap succesvol groot te brengen en ‘op te voeden’ tot normale, wilde vogels, daar put Piersma niet per sé hoop uit. “Ik weet dat Engelse collega’s dat wel als een oplossing zien voor het dreigende uitsterven van broedende grutto’s daar. De Engelsen fokken en herintroduceren sowieso wat af met bedreigde diersoorten. Maar uiteindelijk is dat natuurlijk dweilen met de kraan open. Als je niet ook het landschap verbetert, helpt dat allemaal niets.”
“De échte oplossing voor de bedreiging van deze trekvogels zit in een ander landgebruik. Zeker niet in het verdwijnen van boeren, maar in een andere manier van boeren. Meer mét de natuur dan ten koste van. Grutto’s zullen heel flexibel op die duurzame manier van werken kunnen inspelen. Dat heeft dit onderzoek laten zien.”
Lees ook:
‘Monotoon raaigras is een moordaanslag op de grutto’
Nog steeds staat Pieter Winsemius in de Duurzame 100. Dit keer niet als invloedrijke duurzame Nederlander, maar nu met zijn burgerinitiatief Aanvalsplan Grutto.