Geluiden van het leven – Karen Bakker
Al in de eerste regels van dit boek lees ik dat mannetjespauwen met hun prachtige staarten infrageluid produceren! En wij maar denken dat ze vrouwtjes visueel willen imponeren. Ik weet nu al dat ik dit een heerlijk boek ga vinden. Al was het maar omdat Karen Bakker in de allereerste regel van dit boek vaststelt dat mensen maar slechte luisteraars zijn. Karen Bakker (1971-2023) was professor aan de Universiteit van British Columbia voor het vakgebied bioakoestiek, digitale transformatie en duurzaamheid. Daarnaast had ze fellowships bij Stanford, Guggenheim en Harvard. Helaas overleed ze in de loop van 2023 na een kort ziekbed.
Gelukkig bestaan er allerlei digitale technieken waardoor we veel meer stemmen kunnen horen dan we met onze eigen oren kunnen opvangen. Bioakoestiek is de wetenschapsdiscipline die luistert naar niet-menselijke organismen. Voor dit boek raadpleegde Bakker onderzoeken naar meer dan duizend soorten.
Om maar twee voorbeelden te geven: jonge schildpadden plannen het moment waarop ze geboren worden door vanuit hun ei met nestgenootjes te communiceren! En vissen en koraallarven (slechts een paar mm groot en zonder centraal zenuwstelsel) zijn in het open water in staat om de geluiden van hun ‘thuiskoraal’ te onderscheiden in de kakofonie van de grote oceaan, om er vervolgens naar toe te zwemmen.
Naast bioakoestiek wordt ook ecoakoestiek onderscheiden. De grote uitdaging voor de komende decennia is het terugdringen van menselijk (inclusief industrieel) geluid terug te dringen uit talloze ecosystemen. We richten gewoon te veel schade aan. Ecoakoestiek kan de aan-of afwezigheid van gezond geluid in ecosystemen ontdekken en registreren. Deze beide vormen van akoestiek kun je op afstand uitoefenen door digitale apparatuur te installeren en uit te lezen. Bij de analyse van die enorme hoeveelheden data wordt AI ingezet en worden algoritmes ontwikkeld. Misschien lukt het ons om een soort Google Translate voor de dierenwereld te ontwikkelen. We moeten af van het idee dat alleen de mens door middel van subtiele taal kan communiceren. Dieren kunnen dat zeker net zo goed. Wij moeten leren ons ‘deep listening’ eigen te maken.
In de oceanen bestaat een deep sound channel, ongeveer 1 km onder het wateroppervlak. In dit kanaal, dat SOFAR (Sound Fixing and Rangung Channel) wordt genoemd, kunnen geluiden afstanden van duizenden kilometers afleggen! Er werd een militair Dound Surveillance System SOSUS ontwikkeld als een geheim wapen dat de VS konden inzetten tegen de Russen in de Koude Oorlog. De militairen kwamen veel ruis tegen in de vorm van ondefinieerbare geluiden (klikken, huilen, kreunen, grommen en joelen) en er waren bioakoestici nodig om vast te stellen dat hier sprake was van walvisgeluiden. De walvissen hadden SOFAR duizenden, zo niet miljoenen jaren eerder ontdekt dan de militairen uit de twintigste eeuw. Walvissen zien de wereld door middel van geluid. Bedenk hierbij dat geluid door water vier keer zo snel reist als door lucht.
Elke school walvissen heeft een eigen dialect. De luidruchtigste dieren ter wereld zijn de potvissen, die meer dan 200 decibel produceren (meer dan een raketlancering of een opstijgende straaljager). De sociale communicatie van de walvisachtigen is hoorbaar voor mensen. Daarnaast maken deze dieren gebruik van echolocatie, een biologische sonar. Dan is er nog een derde vorm van communicatie door middel van geluid en dat is het zogeheten walvisgezang, een van de meest complexe sonische uitingen binnen het dierenrijk. Beloega’s worden niet voor niets zeekanaries genoemd. Uiterst opmerkelijk is natuurlijk het gegeven dat mannelijke bultruggen in bepaalde oceaangebieden tijdens het paarseizoen dezelfde liedjes zingen, die jaarlijks evolueren en rijmachtige herhalingen hebben. Zulke liedjes kunnen zich over de hele wereld verspreiden.
Ronduit verbluffend is de kennis die de Inupiat (Alaska) van de Groenlandse walvissen (die gemiddeld honderdvijftig jaar oud worden en daarmee de langst levende zoogdieren zijn) hadden. Zij luisterden al generaties lang naar het geluid van de verschillende zeedieren zonder gebruik te maken van geavanceerde apparatuur. Telkens bleken hun waarnemingen met een enorme precisie te kloppen. Ook hun voor onmogelijk gehouden leeftijdsbepalingen bleken nauwkeurig te kloppen. Veel bioakoestisch onderzoek is inmiddels gedigitaliseerd en er wordt gretig gebruik gemaakt van AI om de enorme hoeveelheden data te verwerken en analyseren.
Na haar jarenlange onderzoek naar walvisgezang, was het Katy Payne (1937) die ontdekte dat olifanten infrasoon met elkaar communiceerden. Uit haar talloze onderzoekingen bleek dat olifanten over zeer complexe en geavanceerde sociale netwerken beschikken. En door infrasoon met elkaar te communiceren konden olifanten enorme afstanden overbruggen. Door gebruik te maken van bioakoestiek slaagden wetenschappers erin een olifantenwoordenboek samen te stellen. Tegelijkertijd ontdekten ze ook met welke enorme bedreigingen deze dieren werden geconfronteerd. Sensationeel was de ontdekking dat olifanten contact met mensen anders vocaliseren dan contact met honingbijen waar ze echt bang voor zijn. Anders gezegd, kennelijk hebben olifanten een woord voor ‘honingbij’! Ook kon worden vastgesteld dat olifanten niet alleen etniciteit maar ook gender en leeftijd kunnen bepalen uit akoestische aanwijzingen in menselijke stemmen.
Dan komen we bij de schildpadden die dezelfde voorouders hebben als vogels en krokodillen, dieren die vocaliseren. Lang dacht men dat schildpadden geen geluid maakten maar Jacqueline Giles (1942-2024) ontdekte als eerste dat schildpadden zelfs heel veel geluid produceren, dag en nacht en met complexe patronen. Zij werd al snel gevolgd door Camila Ferrara die aantoonde dat schildpadden geluid gebruiken om informatie uit te wisselen en sociaal gedrag mee te coördineren. Zij toonde ook aan dat moederschildpadden al communiceren met hun jongen in het ei! De jongen communiceren ook met elkaar vanuit hun eieren en kunnen zo het moment afspreken waarop ze hun ei verlaten en dan gezamenlijk het nest kunnen verlaten, een duidelijk voorbeeld van akoestische coördinatie als overlevingsstrategie. En terwijl de jongen het nest verlaten blijven de moeders in het water bepaalde geluiden maken om hen te roepen. Ook in dit onderzoeksveld worden digitalisering, machine learning, algoritmes en AI ingezet. Inmiddels behoren de schildpadden tot de diersoorten die met uitsterven bedreigd worden.
De zuurtegraad van de oceanen is sinds het pre-industriële tijdperk met zo’n 30 procent gestegen. Als er niets tegen wordt ondernomen zullen binnen dertig jaar alle koraalriffen verdwenen zijn. En koraalriffen zijn de regenwouden van de onderwaterwereld. Koralen zijn dieren die in een nauwe symbiose met planten, vooral algen en vissen leven. Uit onderzoek was al gebleken dat ook vissen talloze geluiden produceren. Een afstervend koraalrif laat steeds minder geluid horen. Kleine koraallarven van nog geen millimeter groot navigeren, desnoods tegen de stroom in, naar een gezond rif. Zij maken daarbij gebruik van akoestische signalen. Maar niet alleen koraallarven kunnen dit, vislarven doen het ook. Maar wat pas echt verbijsterend is, die larven kunnen dus het geluidlandschap van hun thuisgebied onthouden! Koralen communiceren biochemisch met hun symbiotische algen maar ze gebruiken ook ultrasone communicatie onderling.
Planten reguleren een breed scala aan fysiologische processen middels elektrische en biochemische signalen. Planten kunnen geluid opvangen en daarop reageren. Plantenbioakoestiek of fytoakoestiek is een nieuw onderzoeksgebied dat hier studie naar verricht. Inmiddels is uit wetenschappelijk onderzoek vastgesteld dat planten over een geheugen beschikken, dat ze gebeurtenissen zien aankomen en dat ze communiceren met andere planten en met dieren. Er zijn planten die ultrasoon geluid maken. Hoe ze dat doen hebben we nog niet kunnen ontdekken. Ook kunnen planten vibreren op bijna niet-detecteerbare frequenties. Monica Cagliano (1976) heeft aangetoond dat planten weten hoe ze water moeten vinden, dat ze water kunnen vinden enkel op basis van het geluid ervan en dat ze water kunnen vinden in een omgeving met een complex geluidslandschap. Heidi Appel stelde vast dat planten defensieve chemicaliën produceren wanneer een plant een geluidsopname hoorde van een rups die aan een blad knaagt, zelfs al raakten de insecten de plant niet aan. De grote vraag is hoe planten geluid kunnen horen zonder een gehoor of een centraal zenuwstelsel. We weten inmiddels dat hormonen, genexpressie en uitstoten van organische deeltjes daar een rol in spelen. Geluid werkt veel sneller dan chemie en zelfs microalgen blijken op geluid te reageren door middel van mechanosensorische proteïnen.
En ook vleermuizen zijn in staat om via (deels ultrasone) vocalisaties te leren en gebruiken complexe communicatie om sociaal gedrag in goede banen te leiden. Net zoals mensen dat doen. Het pionierswerk op dit terrein werd verricht door de Amerikaan Donald Griffin (1915-2003) De taal die vleermuizen hanteren is niet aangeboren maar aangeleerd. Er is duidelijk sprake van herkenbare regionale dialecten. De taal van vleermuizen is net zo rijk en complex als vogelgezang. Zij dragen culturele kennis over van generatie op generatie en van gemeenschap op gemeenschap. En dit vleermuisgezang is dus iets totaal anders dan echolocatie. Vleermuizen kennen complex sociaal leven en er is vastgesteld dat ze vocalisaties gebruiken als ze vechten om eten, als ze een plek opeisen in een favoriet slaapcluster, paringspogingen afwijzen of vinden dat een soortgenoot te dichtbij zit. Ook ruilen ze voedsel tegen seks. En ze helpen elkaar en onthouden wie hen gunstig gezind was. Het sociaal aangeleerde vocabulaire van vleermuizen is enorm groot en zeer complex. Ook kunnen vleermuizen met symbolen communiceren.
De Oostenrijkse Nobelprijswinnaar Karl von Frisch ontdekte de ware betekenis van de kwispeldans van honingbijen. De bijen communiceren met elkaar door middel van deze dansachtige bewegingen. Bijentaal is niet verbaal maar ruimtelijk en vibrerend. Door middel van de dans in een achtvorm kunnen bijen enorm specifieke informatie aan elkaar doorgeven, zoals de exacte locatie van een voedselbron. Die bijendans kan per korf verschillen, anders gezegd: ook de bijentaal kent dialecten. Honingbijen hebben dus een geheugen en kunnen leren. Bijen kwispelen, kloppen, tjilpen, strelen, schokken, grijpen, produceren hoog geluid, trillen en bevoelen elkaars antennes. De bijendans wordt gezien als het meest complexe symbolisch systeem in het dierenrijk. Bijen kunnen sociaal leren en doen aan culturele overdracht! (Ze leerden een trucje om aan suiker te komen aan hun korfgenoten) Ook bleken bijen fouten te maken, vals te spelen, elkaar te beroven en zich als sociale parasieten te gedragen. Een bijenzwerm blijkt de levende belichaming van een bijzonder effectief democratisch besluitvormingsmechanisme, dat overeenkomsten vertoont met bepaalde processen binnen de menselijke hersenen en de menselijke samenleving. Buitengewoon fascinerend is het verhaal over de samenwerking tussen honingspeurders (in het wild levende vogels) en honingjagers (inheemse stammen) maar daarvoor zult u dit boek zelf moeten lezen.
Bioakoestiek kan in combinatie met digitale technieken en AI een geweldige positieve impact hebben op het voortbestaan van alle mariene leven en onze kennis van niet-menselijke taal of communicatie enorm verrijken. Karen Bakker schreef hier een geweldig interessant boek over waarin ze zeer uitvoerig de stand van het wetenschappelijk onderzoek op tal van terreinen schetst. Wie wil weten waartoe moderne wetenschap in staat is, zou juist dit heerlijke boek moeten lezen. Maar behalve door de ongekende vermogens van niet-menselijke dieren en planten werd ik vooral getroffen door twee andere fenomenen. In de eerste plaats de geweldige kennis die aanwezig is in inheemse samenlevingen. Kennis waar we veel meer gebruik van zouden moeten maken. Bakker geeft daarvan vele, zowel positieve alsook schrijnende, voorbeelden. En op de tweede plaats ben ik enorm onder de indruk van de creativiteit en het doorzettingsvermogen van wetenschappelijk onderzoekers. Ze deinzen niet terug voor monnikenwerk maar nog veel imposanter vind ik hun vermogen om de meest ingenieuze en creatieve veldtesten te ontwikkelen om al doende empirische gegevens en talloze datasets te ontwikkelen waaruit gevalideerde conclusies kunnen worden getrokken.
Helaas kunnen we niet om de funeste en vaak verwoestende invloed van de mens heen. Als we even wegblijven bij chemische verontreiniging en het plastic drama dan zien we dat met name de industriële geluidsverontreiniging voor het mariene leven ongelooflijke barrières opwerpt en wereldwijd grote vaak onherstelbare schade aanricht. Er is, zegt Karen Bakker, sprake van een exponentieel groeiende aanval van lawaai. We zijn nog niet erg bereid daar ook maar iets tegen te ondernemen. Het verstoren van geluidslandschappen kan verwoestende gevolgen hebben voor organismen. Er is een onderzoek waaruit blijkt dat de impact van motorboten op visembryo’s zelfs verschilt per type motor: alle motorboten verhoogden hun hartslag, maar tweetaktmotoren hadden meer dan twee keer zoveel impact als stillere viertaktmotoren. En inmiddels is door Marta Solé (1952) aangetoond dat ook zeegras enorm te lijden heeft van geluidsverontreiniging! Toen de internationale zeevaart grotendeels tot stilstand kwam als gevolg van Covid was dit onmiddellijk te merken aan de ongekende stilte op de zeebodem wereldwijd.
Dit is waarlijk een monument van een boek. Het laat op een voortreffelijke wijze zien waartoe de menselijke soort in staat is, in positieve maar ook in negatieve zin. Vooral laat Karen Bakker ons zien dat de menselijke soort zich in veel opzichten onderscheidt maar niet door taal!
Recensie door Enno Nuy
Karen Bakker, Geluiden van het leven, Noordboek, 2023
