gerelateerde inhoud
- De volle maan kan de verblinding van de Geminid meteoorregen van dit jaar dof maken - maar je kunt nog steeds een glimp opvangen
- De grootste supermarkt in 68 jaar laat je "Moonstruck"
- De foto's van de zeldzame supermarkt / maansverduistering komen niet teleur
Elk jaar in november, onder de volle maan, spawnen meer dan 130 koraalsoorten tegelijkertijd in het Great Barrier Reef in Australië. Sommige koralen spuwen pluimen van sperma, smeulend als onderwatervulkanen. Anderen produceren eieren. Maar de meeste geven zowel eieren als sperma vrij, samen verpakt in ronde, drijvende bundels zo klein als peperkorrels en blozen in de kleuren roze, oranje en geel.
Eerst wachten de pakketten in de lippen van koralen. Vervolgens verliezen vele koralen in verbluffende harmonie hun zaden, die tijdelijk boven hun ouders zweven, waarbij de vorm van het rif in een bruisende echo behouden blijft. Geleidelijk drijven de bundels hemelwaarts.
De eerste keer dat mariene bioloog Oren Levy dit fenomeen zag, was hij in de buurt van Heron Island, voor de oostkust van Australië. Vissen, zeewormen en verschillende ongewervelde ongewervelden ritselden door het water, voedden zich met de koraalconfetti, die langzaam in grote hoeveelheden uit het rif opsteeg. "Het is alsof de hele oceaan wakker wordt", zegt Levy, die nu leiding geeft aan een onderzoeksteam voor mariene ecologie aan de Bar Ilan University in Israël. "Je kunt video's bekijken, je kunt erover horen, maar als je je eenmaal in het midden van de grootste orgie op deze planeet bevindt, is er niets anders aan de hand."
Koralen blijven zich voortplanten in het Great Barrier Reef, hoewel de delen die aan de verwoestingen van klimaatverandering zijn ontsnapt snel krimpen. Levy zwom 12 jaar geleden in de buurt van het oppervlak van de zee en ontmoette dichte roze matten met ophopende eieren en sperma. Daar, doorweekt met maanlicht, begonnen gameten uit verschillende kolonies te fuseren en vrijzwemmende larven te vormen, die zich uiteindelijk op de zeebodem zouden vestigen en nieuwe koraalcitadellen zouden bouwen - een proces dat nu vitaler is dan ooit.
De maan is niet het enige ecologische signaal dat de koralen gebruiken om seksuele synchronisatie op zo'n enorme schaal te bereiken; watertemperatuur en daglengte zijn ook van belang. Toch lijkt de aanwezigheid van de maan cruciaal te zijn. Als de lucht te bewolkt is en de maan verduisterd, zullen de koralen vaak niet uitkomen. Soms vertragen ze tot de volgende volle maan. In de loop van hun studies hebben Levy en zijn collega's onthuld dat koralen niet alleen lichtgevoelige neuronen hebben die zijn afgestemd op de schemerige blauwe golflengten van maanlicht, maar ook genen die hun activiteitsniveau wijzigen synchroon met de wassende en afnemende maan, regulerend reproductie.
Wetenschappers weten al eeuwen dat de maan de ecosystemen van de aarde verandert door de zwaartekracht. Terwijl het rond onze planeet draait, waardoor ruimte-tijd kromtrekt, draagt de maan bij aan een complexe verwringing van de oceanen en produceert dubbele bobbels die we de getijden noemen. Op zijn beurt verandert het dagelijkse huwelijk en de scheiding van land en zee de topografie van de huizen van talloze soorten en de toegang die ze hebben tot voedsel, onderdak en elkaar.
De maan stabiliseert ook het klimaat op aarde. De aarde heeft geen perfecte houding; het is gekanteld langs zijn poolas en cirkelt de zon onder een hoek van ongeveer 23 graden. De maan fungeert als een anker en voorkomt dat de aarde zijn axiale kanteling met meer dan een graad of twee varieert. Zonder de maan zou onze planeet waarschijnlijk wiebelen als een dreidel, elke 10.000 jaar een volledige 10 graden kantelen en mogelijk het wereldklimaat schommelen tussen ijstijden en helse hitte zoals geen enkele soort ooit heeft doorstaan.
Wat echter steeds duidelijker wordt, is dat de maan het leven ook op een meer verrassende en subtiele manier beïnvloedt: met haar licht. De meeste organismen bezitten een reeks genetisch gecodeerde biologische klokken die de interne fysiologie coördineren en anticiperen op ritmische veranderingen in de omgeving. Deze klokken worden opgewonden door verschillende omgevingssignalen die zeitgebers (tijdgevers) worden genoemd, zoals licht en temperatuur.
Zonlicht is de best bestudeerde tijdgeest, maar het blijkt dat maanlicht voor veel waterdieren net zo cruciaal is. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers een lang verwaarloosde nieuwsgierigheid naar de kracht van de maan om het leven te manipuleren opnieuw aangewakkerd, waardoor studies over de geheime maanklokken van de biologie nieuw leven worden ingeblazen.
Koralen, zoals deze ondiepe staghorn koralen op het Great Barrier Reef, worden gecued om te paaien tijdens een volle maan. (Andre Seale / Alamy) In de oudheid was de invloed van de maan op het aardse leven intuïtief - en werd gevierd. Onze voorouders vereerden de maan als de gelijke van de zon, een dynamische signatuur van tijd en een krachtige bron van vruchtbaarheid.
"De tijd werd eerst gerekend door lunations, en elke belangrijke ceremonie vond plaats in een bepaalde fase van de maan", schreef de Engelse classicist Robert Graves in The Greek Myths . Een 25.000 jaar oud kalkstenen beeldhouwwerk dat in een schuilkelder in Frankrijk is ontdekt, toont een zwangere vrouw die een bizonhoorn vasthoudt met de zwaai van een halve maan en 13 kleine inkepingen - een mogelijke manier van voortplanting en maancycli. En sommige vroege Meso-Amerikaanse culturen leken te geloven dat de maangoditeit seksualiteit, groei, regenval en het rijpen van gewassen beheerste.
In recentere tijden is het belang van de maan voor de wezens van de aarde overschaduwd door de grote zonnemotor van het leven. De zon is gloeiend helder, voelbaar heet, brutaal en niet te missen; onze vaste metgezel voor veel van onze wakkere uren. De maan is spectraal en ongrijpbaar; we vangen het meestal op in glimpen, in gedeeltelijk profiel, een vlekje wit in het donker of een glinsterende haakje.
Zonlicht bakt de grond, buigt de bloemenhoofden, trekt water uit de zeeën. Het maanlicht lijkt eenvoudig af te dalen en ons te verwelkomen voor de avond. We zien de zon nog steeds als de grote leverancier - de oven van fotosynthese - maar de maan is meer op sfeerverlichting voor het mystieke en occulte geworden; meer een symbool van de geestenwereld dan van de onze. “Er is iets rondspoken in het licht van de maan; het heeft de alledaagsheid van een ziel zonder lichaam en iets van zijn onvoorstelbare mysterie ”, schreef Joseph Conrad in Lord Jim . De immense macht van de zon over de aarde en haar schepsels is wetenschappelijk feit; de maan met gelijke kracht begiftigen is sprookjes en spookverhalen omarmen.
Misschien zijn wetenschappers met dergelijke vooroordelen in de afgelopen decennia veel meer geïnteresseerd in de relatie van het aardse leven met de zon dan in de mogelijke interactie met de maan. Deze ongelijkheid werd groter rond de jaren 1970 en '80 met de ontdekking van circadiane klokken - door de zon gesynchroniseerde netwerken van genen, eiwitten en neuronen - in vliegen, knaagdieren en andere proefdieren. Maar de natuur zelf is veel onpartijdiger geweest, vooral in de oceanen, waar het leven voor het eerst evolueerde. Talloze zeedieren bewegen ook mee in de tijd met de zilveren slinger van de nacht.
**********
Vaak betekent maanlicht - onafhankelijk van de getijden - het begin van een soortbrede voortplantingsmarathon. Door deze orgieën te synchroniseren met bepaalde maanfasen - een van de meest prominente en betrouwbare tijdverslagen van de natuur - vergroten dieren hun kansen op het vinden van een partner en overweldigen ze met hun enorme aantal opportunistische roofdieren.
Tijdens bepaalde fasen van de maan, krabben Sesarma- krabben in Japan gezamenlijk over berghellingen in de richting van zeestromende rivieren, waar ze hun eieren en sperma vrijgeven. De jaarlijkse migratie van kersteilandkrabben, die zich in golven van karmozijnrood verplaatsen van bos naar zee om te paren en hun eieren te leggen, lijkt ook verband te houden met de veranderende intensiteit van het maanlicht. Maanlicht scherpt zelfs de gezichtsscherpte van hoefijzerkrabben, die op bepaalde nachten aan land komen om te paren. Evenzo suggereren onderzoeken dat de gloed van de maan een van de triggers is voor het milieu voor synchrone spawning in tropische konijnenvissen. Maanlicht verhoogt waarschijnlijk de productie van het hormoon gonadotropin in deze vissen, wat de rijping van gameten bevordert.
Pijlstaartinktvissen bevatten bioluminescente bacteriën in hun weefsels. Van onderaf gezien bootsen de gloeiende koppotigen de maan na. (FLPA / Alamy) In 2013 publiceerden neurobiologe Kristin Tessmar-Raible en haar collega's enkele van de meest overtuigende bewijzen van een moleculaire maanklok in een oceaandier. Ze bestudeerden de zeehaarworm Platynereis dumerilii, die eruitziet als een amberkleurige duizendpoot met kleine gevederde roeiriemen over de lengte van zijn lichaam. In het wild leeft de borstelworm op algen en rotsen en spint zij zijden buizen voor beschutting.
Tijdens het lezen van studies uit de jaren 1950 en '60, leerde Tessmar-Raible dat sommige wormpopulaties met wilde haren maximale seksuele volwassenheid bereiken net na de nieuwe maan, zwemmen naar het oceaanoppervlak en ronddraaien in een soort wervelende derwisjachtige huwelijkse dans. De studies suggereerden dat veranderende niveaus van maanlicht dit paringsritueel orkestreerden. "Eerst dacht ik dat dit echt gek was in termen van biologie", zegt Tessmar-Raible, die opmerkt dat ze ver van de oceaan is opgegroeid, "maar toen begon ik te praten met collega's in de mariene biologie en besefte ik dat dit misschien niet ongewoon."
Voor meer informatie hebben Tessmar-Raible en haar collega's borstelwormen in plastic dozen bewaard, spinazie en visvoer gevoed en typische en afwijkende maancycli gesimuleerd met een reeks standaard gloeilampen en LED's. Wormen opgegroeid in eeuwigdurend licht of in volledig maanloze dag-nacht cycli vertoonden nooit reproductieve ritmes. Maar wormen die met periodieke nachtelijke verlichting werden grootgebracht, synchroniseerden hun kuitrituelen met de fasen van hun kunstmatige maan.
Zoals in eerdere studies gesuggereerd, vond Tessmar-Raible lichtgevoelige neuronen in de voorwervels van de wormen. En genetische sequencing onthulde dat de borstelworm zijn eigen versies van essentiële moleculaire klokgenen heeft die worden gevonden in terrestrische insecten en gewervelde dieren. De conclusie van Tessmar-Raible is dat de wormen een robuuste maanklok hebben, analoog aan de meer bekende door de zon gesynchroniseerde circadiane klok. "Dit is een endogene oscillator, " zegt ze. "Iets in het lichaam bewaart de herinnering aan die nachtelijke verlichting."
In vergelijkbare onderzoeken verzamelden Oren Levy en zijn collega's stukjes levend koraal van het rif van Heron Island en behuisden ze in grote buitenaquaria, waarvan sommige werden blootgesteld aan omgevingszon en maanlicht, sommige 's nachts in de schaduw om alle maanlicht te blokkeren, en sommige onderworpen aan dim kunstlicht van zonsondergang tot middernacht en vervolgens in het donker bewaard tot zonsopgang. Elke dag gedurende acht dagen vóór de geschatte nacht van massale spawning, verzamelden de onderzoekers stukjes koraal uit de verschillende aquariums en analyseerden de activiteit van hun genen.
De koralen in natuurlijke omstandigheden spawnen zoals voorspeld en brachten veel genen tot expressie alleen tijdens of vlak voor het vrijgeven van hun gameten. Koralen blootgesteld aan kunstlicht en verstoken van maanlicht vertoonden abnormale genexpressie en konden hun gameten niet vrijgeven.
Hoefijzerkrabben die dichtbij Haveneiland bij volle maan paaien. (National Geographic Creative / Alamy) Voor andere soorten is het licht van de maan belangrijker als navigatiesignaal dan als afrodisiacum.
Migrerende chum zalm zwemt sneller en op ondiepere diepten tijdens een volle maan, waarschijnlijk omdat ze zijn licht als lodestar gebruiken. Albatrossen en gestreepte pijlstormvogels vliegen vaak vaker en voor langere tijd onder een volle maan, misschien omdat ze verder kunnen reizen met een verhoogde gezichtsscherpte, of om te voorkomen dat ze op de loer liggen in oceaanroofdieren waarvan het zicht wordt verbeterd door maanlichtwater. Pasgeboren konijnenvissen lijken afhankelijk te zijn van maanfasen om hun veiligheid te bereiken: op de dag vóór of tijdens de nieuwe maan, wanneer de zee het donkerst is, trekken konijnenvissen geboren in de open zee massaal naar de haven van koraalriffen.
Zelfs plankton beweegt anders onder de maan. Elke dag zinkt plankton in oceanen over de hele wereld naar grotere diepten en stijgt 's nachts weer op, waarschijnlijk om predatie te vermijden en te voeden in ondiepere wateren onder de dekking van donker. Wetenschappers weten nog steeds niet zeker wat dit dagelijkse ritme drijft, maar een biochemische klok gesynchroniseerd met de zon is een van de primaire hypothesen. Tijdens de Arctische winter bereikt zonlicht echter nooit sommige delen van de oceaan. Een recente studie suggereert dat plankton die in deze frigide continue schemering leeft in plaats daarvan afhankelijk is van de maan.
Sommige dieren veranderen niet alleen onder de maan; ze veranderen in de maan. Gedurende de dag begraven bobtail-inktvis - gespikkelde koppotigen ter grootte van een pinda gerelateerd aan inktvis - zichzelf in zand om te rusten en zich te verbergen voor roofdieren. 'S Nachts komen ze tevoorschijn om zich te voeden met garnalen en wormen. Nadat ze de zeebodem hebben verlaten en zich aan potentieel gevaar hebben blootgesteld, verhullen de kleine weekdieren zich in een geheel ander soort camouflage.
Bobtail-inktvis heeft een van de meest magische symbiose ter wereld ontwikkeld. Bioluminescente bacteriën leven in de plooien van een kamerzak in de mantel van de inktvis en genereren licht dat morst vanaf de onderkant van de inktvis. Een lens en kleurenfilter bevestigd aan deze interne lantaarn - bekend als het lichtorgaan - moduleren de microbiële gloed om het licht van de maan en sterren na te filteren die door het water naar beneden filteren. Op deze manier wist de bobtail-inktvis zijn eigen schaduw. In plaats van een opvallend pijlvormig silhouet te zien, ziet een roofdier dat van onderaf omhoog kijkt alleen meer maanverlichte zee. Verschillende andere soorten - waaronder diepwatervissen, schaaldieren en echte inktvis - gebruiken vergelijkbare tegenbelichtingsstrategieën.
De maan is altijd tegelijkertijd vreemd en vertrouwd geweest, frustrerend afstandelijk maar plagend intiem. Het is de buitenaardse wereld die het dichtst bij ons ligt, zo dichtbij dat we hem als de onze beschouwen - onze satelliet, afhankelijk van onze zwaartekracht. Maar voor het grootste deel van de menselijke geschiedenis was de maan fundamenteel onbereikbaar, beschouwd als een etherische schijf buiten ons rijk.
De geschiedenis van onze relatie met de maan is een geschiedenis van het dichten van die kloof. Op 30 november 1609 staarde Galileo door zijn telescoop naar de maan en concludeerde dat het oppervlak niet 'uniform glad en perfect bolvormig was, zoals talloze filosofen erover en andere hemellichamen beweerden, maar eerder ongelijk, ruw en vol met verzonken en verhoogde gebieden zoals de valleien en bergen die de aarde bedekken. ”Bijna vier eeuwen later landden we op de maan en stapten we uit een ruimteschip op zijn ruige terrein. Nu kan iedereen met internettoegang een virtuele facsimile van het maanlandschap verkennen, met dank aan Google.
Hoe meer we hebben geleerd over de aarde en de maan, hoe dichter ze lijken. Vanaf het begin van het leven op deze planeet heeft de maan - die ronddraaiende spiegel van de zon - zonder ons ooit aan te raken, zonder zelf licht of warmte te genereren, de ritmes van de aarde en haar collectieve levensvormen diepgaand gevormd. De maan, onze zilveren zuster, was altijd hier bij ons, overspoeld in onze zeeën, samengevoegd in onze ogen, geschreven in het DNA van de planeet.
Verwante verhalen van Hakai Magazine:
- Levensdrukte in de Lange Noordpoolnacht
- Het is echt de kleine dingen in het leven
- De geheime geschiedenis van bioluminescentie
