Je leest:

Zeehonden baren en zogen in barre koude

Zeehonden baren en zogen in barre koude

Auteur: | 1 januari 2003

Elk voorjaar werpen miljoenen zeehonden hun jongen op het pakijs van het hoge noorden. Ondanks extreem lage temperaturen, onberekenbaar ijs en hongerige ijsberen lukt het de zeehonden om zich voort te planten. Recent onderzoek heeft inzicht ge-geven in welke strategieën de dieren gebruiken om zich te verzekeren van nageslacht.

Het is maart. In de Golf van St. Lawrence voor de oostkust van Canada is het nog volop winter. Een snijdende noordoostenwind waait over de bevroren zee en de gevoelstemperatuur ligt beneden de veertig graden onder nul. Ondanks de lage temperaturen verzamelen zich hier elk voorjaar ruim een miljoen zeehonden om hun jongen te werpen in deze koude wereld van ijs.

Op een groot stuk ijs, vlak voor de kust van de Madeleine-eilanden, trotseert een zadelrob de snijdende kou. Precies een jaar geleden werd ze in ditzelfde gebied gedekt door een mannetje met een fraai zadelvormig patroon op de rug, en nu staat haar jong op het punt om geboren te worden. Net als bij de meeste wilde dieren is de bevalling van een zadelrob razendsnel en pijnloos. Binnen een minuut ligt haar spartelende jong op het ijs. Voor het amper tien kilo zware diertje is dit een temperatuurschok van bijna tachtig graden! Nieuwsgierig draait het moederdier zich naar haar jong en voor het eerst snuiven de beide dieren neus aan neus elkaars geur op. Geur, maar ook de stem van haar jong, zal belangrijk zijn voor de moeder om haar jong temidden van de vele andere pasgeboren zadelrobben terug te vinden.

Bruin vet

Een zadelrob met pasgeboren jong. Hans Wolkers

Het is bitter koud en de pasgeboren zadelrob is zojuist van de warme baarmoeder naar de snijdende winterkou gegaan. Het diertje is bedekt met geelwit donshaar en heeft nauwelijks isolatie. Jonge zadelrobben hebben de eerste dagen na de geboorte nog geen isolerende onderhuidse vetlaag en de bekende witte vacht is de enige bescherming tegen de kou. De manier waarop het diertje zich met minimale middelen wapent tegen deze barre omstandigheden, is een formidabele prestatie van de natuur. Het geheim is bruin vet. Dit weefsel, dat vooral tussen de schouderbladen ligt en alleen bij jonge zoogdieren voorkomt, dient er speciaal voor om tijdens de eerste levensdagen warmte te produceren. Het jonge lichaam verbrandt het bruine vet, waarbij veel warmte vrijkomt. Het vet is in feite een inwendige hoogrendementskachel, waarmee het dier in staat is om in deze diepvrieskast op temperatuur te blijven.

Onderhuids vet

De komende twee weken zullen voor het jong vooral in het teken staan van heel veel vette moedermelk drinken en vooral niet te veel energie verspillen met bewegen. Binnen enkele dagen bouwt het diertje zo een dikke onderhuidse vetlaag op. Het onderhuidse vet vormt een effectieve isolatie, zodat het verbranden van bruin vet verder overbodig is. Per dag zal de pup ruim twee kilo zwaarder worden en aan het einde van de zoogperiode weegt hij bijna vier keer zoveel als bij de geboorte. Dat is een indrukwekkende groeiprestatie die alleen door andere zeezoogdieren wordt verbeterd. Pas als de moeder ze na twee weken vertroetelen plotseling verlaat, leren de nu botervette donsballen tegen wil en dank zwemmen en jagen. Ze moeten wel, want de zomer staat voor de deur en in rap tempo verdwijnt het pakijs.

Klapmutsen

Als de motoren zijn uitgezet is de stilte bijna onwerkelijk. Hans Wolkers

“Dit is wel het slechtste ijsjaar sinds tijden!” Boven het oorverdovende geluid van de helikopter uit hoor ik Mike Hammill mopperen door mijn koptelefoon. Door de te hoge temperaturen voor de tijd van het jaar ziet de zee beneden ons er inderdaad niet echt bevroren uit. Hier en daar liggen wat kleine ijsschotsen als stukjes van een legpuzzel verspreid op het blauwe water. Grote ijsvelden ontbreken echter. Mijn mopperende collega werkt voor de Canadese overheid. Hij onderzoekt de populatie zeehonden in de Golf van St. Lawrence. Die populatie bestaat uiteraard niet alleen uit zadelrobben. Er komen tevens zo’n vijftienduizend klapmutsen voor. Deze forse zeehonden zijn het doel van onze tocht. Klapmutsen danken hun naam aan de mannetjes die tijdens het baltsritueel hun neustussenschot opblazen tot het formaat van een voetbal. Met wat fantasie zou je in het geheel een soort muts kunnen zien. De Canadezen hebben dezelfde associatie: hooded seal, zo noemen zij deze zeehond. Net als de zadelrobben komen ook klapmutsen hier in het voorjaar op het ijs hun pups ter wereld brengen.

Na bijna een half uur zoeken vinden we de grote ijsvlakten en ook zeehonden. Op de witte ijsvlakte liggen de dieren als bruine vlekken in groepjes van drie, een moeder met pup en een mannetje. De mannetjes wachten op eerbiedige afstand van de agressieve moeders tot de slechts vier dagen lange zoogperiode voorbij is. Direct daarna is het vrouwtje vruchtbaar, en dat vinden de mannetjes wel wat wachten waard. De piloot zet een steile duik in en uiterst voorzichtig landt hij de zware helikopter op een veilig uitziend stuk ijs. Vijf minuten later zet ik mijn eerste stappen in een witte wereld van een onaardse schoonheid.

Vijandige wereld

Weinig gebieden in de wereld bieden zo’n uitdaging voor zoogdieren om te overleven als de vijandige wereld van bevroren zee zoals we die vinden aan de polen en de oostkust van Canada. Een pakket drijvend ijs in een soms woeste zee is niet de meest voor de hand liggende kraamkamer. Willen dieren hier kunnen overleven, dan moeten zowel de jongen als de moederdieren sterk zijn aangepast. Mijn Noorse collega Christian Lydersen is zeehondenonderzoeker bij het Noors Poolinstituut en doet al meer dan vijftien jaar onderzoek naar arctische zeehonden. Zijn fascinatie voor de aanpassingen van het gedrag en de fysiologie van zeehonden aan hun ijzige habitat leidde tot zijn vele publicaties hierover. Eind vorig jaar promoveerde hij als eerste bioloog aan de Universiteit van Svalbard, de meest noordelijke universiteit ter wereld. Zijn proefschrift betekent een sprong voorwaarts voor ons begrip van de aanpassingen van zeehonden, zowel moeders als jongen, aan de verschillende ijssituaties.

IJssoorten

IJs is ijs, denkt wellicht de leek. Niets is minder waar. Lydersen slaagde er overtuigend in de grote verschillen in het gedrag tussen de zeehondensoorten te verklaren door hun sterk verschillende leefomgevingen. Arctische zeehonden werpen hun jongen op het zeeijs, maar daarmee heb je dan ook elke overeenkomst in gedrag gehad. Elke soort heeft zijn eigen unieke strategie om de overleving van de jongen zo groot mogelijk te maken. De periode dat de moeder haar jong zoogt, de lactatietijd, loopt voor de verschillende soorten sterk uiteen. Ook de ontwikkeling van de jongen bij de geboorte en de mate van activiteit van de jongen tijdens de lactatieperiode verschilt sterk.

Twee factoren zijn volgens Lydersen erg belangrijk om de grote gedragsverschillen tussen de soorten te verklaren: de stabiliteit van het ijs waar de jongen ter wereld komen en de aanwezigheid van roofdieren, vooral ijsberen. “Hoewel voor de meeste mensen ijs één pot nat is, zijn er verschillende soorten pakijs,” legt Lydersen uit. “Pakijs dat aan het land vastzit, is veel stabieler dan het ijs dat op open zee drijft, waar wind en golven veel meer vrij spel hebben”. Dit drijvende zeeijs heeft het grote voordeel dat er weinig of geen ijsberen op voorkomen. Een groot nadeel is dat de kans dat moeder en pup elkaar vroegtijdig kwijtraken een stuk groter is. “Stormen kunnen hele ijsvlakten direct tot kleine schotsen fragmenteren, waardoor de overlevingskans van de jonge pups nihil is” vertelt Lydersen. “Ze vallen in het water en verdrinken domweg”.

Aanpassing aan dit soort omstandigheden is van levensbelang voor het overleven van de soort. Het is buigen of barsten; niet aanpassen betekent uitsterven. Lydersen vond dat de soorten die hun jongen op dit drijvende zeeijs werpen, zoals de zadelrob en de klapmuts, een duidelijk kortere lactatietijd hebben dan de ringelrob, die haar jongen op veel stabieler pakijs werpt. Ook voorziet de moeder van de kort zogende soorten haar pup middels de moedermelk veel sneller en efficiënter van energie, zodat de pups sneller groeien.

IJsberen

Een andere grote uitdaging voor de zeehonden is predatie door ijsberen. Dit is vooral een probleem voor de ringelrobben, die hun jongen op het aan land vastzittende pakijs werpen. Hier komen volop ijsberen voor. Wil zo’n soort overleven, dan moeten de dieren hun gedrag zodanig aanpassen dat ze dit gevreesde roofdier te slim af zijn. Ringelrobben doen dit op twee manieren. De moederdieren verstoppen hun jong in een zelfgegraven sneeuwkelder, wat het voor ijsberen net iets moeilijker maakt om hun prooi op te sporen. Daarnaast is de jonge ringelrob veel actiever dan de andere zeehondenjongen. Pups van ringelrobben kunnen al snel na de geboorte zwemmen en zelfs duiken. Hierdoor is hun ontsnappingskans bij een ijsberenaanval een stuk groter.

Gele tanden

Terwijl Mike Hammill zijn best doet een groot klapmutsvrouwtje te vangen met een net, krijg ik de kans de schitterende omgeving en de dieren die hier zo rustig met hun jongen liggen, te bekijken. Als ik dichterbij een moeder met pup kom, reageert het enkele meters verder liggende mannetje door zijn ballon op te blazen en er heftig mee te schudden. De flapperende neusbinnenkant maakt een zoevend geluid en loopt fluitend weer leeg. Wat een bizar verschijnsel! Zouden de vrouwtjes dit nu echt aantrekkelijk vinden? Jammer genoeg ziet het beest in mij een rivaal en aangezien ik niet echt onder de indruk ben van zijn ballon, probeert hij een andere tactiek. Met wijd opengesperde muil en valse blik komt hij ineens razendsnel op me af. De gele tanden zien er angstaanjagend uit. De kaken van de klapmutsen zijn zo krachtig dat ze enorme wonden kunnen veroorzaken. Ik laat me overtuigen dat het meer dan 350 kilo zware monster sterker is dan ik, en ik maak dat ik wegkom. Op veilige afstand bekijk en fotografeer ik het drietal. Als het jong te kennen geeft dat het honger heeft, rolt moeder gewillig op haar zij. Smakkend klokt de pup de melk naar binnen. Aan het eind van de dag ben ik een fantastische ervaring rijker en zeker twintig films armer.

Klapmutsen zijn duidelijk favoriet bij Lydersen. Deze dieren werpen hun jongen aan de randen van de drijvende massa zeeijs, een gevaarlijke en onberekenbare plek. De ijsrand krijgt de ergste golfslag te verduren en met ruw weer valt een pasgeboren jong makkelijk in het ijskoude water. Daar is geen bruin vet tegen opgewassen. Volgens Lydersen zijn de dieren toch succesvol, omdat een klapmutsjong vlak na de geboorte veel minder kwetsbaar is dan bijvoorbeeld de jongen van de zadelrob. Het jong is groter en robuuster, wat hem tegen een stootje bestand maakt.

Een jonge klapmuts is bij de geboorte duidelijk een stadium verder in zijn ontwikkeling dan de zadelrob. De donzige vacht waarmee de zadelrob wordt geboren, heeft de jonge klapmuts al in de baarmoeder ingeruild voor een grijsblauwe vacht van ‘echt’ zeehondenhaar. De Canadezen noemen de klapmutsjongen dan ook bluebacks. Ook heeft een klapmuts bij de geboorte al een onderhuidse isolerende vetlaag van enkele centimeters, wat hem een stuk beter bestand maakt tegen een onvrijwillig bad.

Volgens de inzichten van Lydersen zijn dit stuk voor stuk aanpassingen aan de onberekenbare leefomgeving van de klapmutsen. “Omdat het zeeijs aan de randen zo’n onvoorspelbaar en gevaarlijk gebied is, heeft de moeder al in de veilige baarmoeder veel energie in haar jong gestoken. Het jong is eigenlijk al half zelfstandig bij de geboorte,” vertelt hij. “Het heeft nog maar een klein zetje nodig om helemaal zijn eigen boontjes te kunnen doppen. Daarom is een extreem korte maar intensieve zoogtijd van vier dagen voldoende”. Ook die korte lactatieperiode is een aanpassing aan het instabiele zeeijs. Door maar vier dagen het jong te zogen, is de kans dat de moeder haar jong in deze ruwe omgeving kwijtraakt, een stuk kleiner.

De zoogtijd van klapmutsen is inderdaad indrukwekkend kort en efficiënt. Slecht vier dagen heeft deze fraaie zeehond nodig om haar pup van zo’n vijfentwintig naar vijftig kilo te brengen – een absolute groeikampioen. De moedermelk bevat ruim vijfenzestig procent vet en het jong moet per dag zeker tien liter van deze dubbelvette slagroom drinken. Dat dit bepaald geen weightwatchers-dieet is, blijkt wel na een paar dagen. Vol, vet en rond liggen de jongen passief op het ijs. Alleen moeders borst is enig kruipwerk waard. Die ogenschijnlijke luiheid van de pups zorgt er echter voor dat alle energie in de groei kan worden gestoken; een luxe die alleen mogelijk is doordat in dit gebied geen ijsberen voorkomen.

Passieve jongen

De zadelrobben nemen een soort tussenpositie in tussen de klapmutsen en de ringelrobben. Zij werpen hun pups – door de Canadezen whitecoats genoemd – meer aan de binnenzijde van de drijvende pakijsmassa’s, waar de weersinvloeden veel minder extreem zijn dan aan de randen. Maar ook zij hebben, net als de klapmutsen, het voordeel dat deze plek redelijk ijsbeervrij is. De pups van de zadelrobben zijn veel minder ver ontwikkeld dan de klapmutspups. Een vetlaag ontbreekt en pas na twee weken, als de moeder haar jong al heeft verlaten, zal een grijze vacht van echte zeehondenharen de witte donsvacht vervangen.

Lydersen suggereerde dat de kwetsbaarder jonge zadelrobben in het centrum van het pakijs beter beschut zijn. De kans dat de moeder haar jong kwijtraakt door een gedwongen bad, is hier een stuk kleiner dan aan de randen. Daarom kunnen zadelrobben hun jongen ook langer zogen zonder een al te grote kans op verlies. Toch hebben de dieren in hun gedrag rekening gehouden met de onberekenbare leefomgeving; een lactatietijd van een dag of twaalf is nog steeds buitengewoon kort voor een zoogdier. Net als de klapmutsen zijn de jongen extreem passief. Hun dag bestaat overwegend uit slapen en eten, waardoor ze geen kostbare energie verspillen met bewegen. Hierdoor wordt de melk snel en efficiënt omgezet in vet en spierweefsel en groeien ze snel.

Landvast pakijs is een stabiele en berekenbare leefomgeving. De ringelrob, een van de kleinste zeehondensoorten, heeft dit stevige ijsplatform als zijn favoriete leefgebied gekozen. Volwassen vrouwtjes wegen maximaal zo’n 75 kilo, een schijntje vergeleken met de bijna 250 kilo zware klapmutsen. Landvast pakijs heeft echter één groot nadeel: het is het favoriete leefgebied van ijsberen. Die lusten graag een vette hap in de vorm van een jonge ringelrob. Daarom graven de robbenmoeders een sneeuwhol uit op plekken waar de sneeuw zich op het ijs heeft opgehoopt, en brengen daarin hun jongen ter wereld. Helemaal afdoende is dit niet, want ijsberen sporen met hun uitstekende neus deze holen op en proberen het dak met hun poten in te trappen. Gelukkig voor het jong heeft het sneeuwhol meerdere kamers die allemaal een ontsnappingswak hebben. Omdat het jong, in tegenstelling tot zadelrob- en klapmutspups, al snel na de geboorte een uitstekende zwemmer is, heeft het bij ongewenst ijsberenbezoek een goede kans om via een van de wakken te ontsnappen.

Omdat er zoveel ijsberen op zoek zijn naar ringelrobben, is het belangrijk dat het jong aan het eind van de lactatietijd zo zelfstandig mogelijk is. Daarom zoogt een ringelrobmoeder haar jong wel veertig dagen lang, tien keer zo lang als de klapmutsen. Omdat de leefomgeving relatief veilig is, natuurlijk afgezien van de ijsberen, levert deze lange zoogperiode weinig extra risico’s op voor het jong. “De bouw van het sneeuwhol, de lange lactatietijd en het actieve zelfstandige jong zijn allemaal aanpassingen als antwoord op de predatie van ijsberen” vertelt Lydersen. “De bescherming is niet honderd procent, maar wel uitermate effectief als je je realiseert dat de ringelrob de meest talrijke zeehond is. We komen hem overal op de Noordpool tegen.”.

Intermezzo: Thermoregulatie

Pasgeboren zadelrobben zijn bijzonder vatbaar voor afkoeling. Ze zijn klein, waardoor hun oppervlakte relatief groot is ten opzichte van hun lichaamsgewicht. In combinatie met de natte vacht en het ontbreken van een onderhuidse, isolerende vetlaag koelen ze razendsnel af. In de jaren zeventig schrok men niet terug voor nogal discutabele proeven om de weerstand van jonge zadelrobben tegen kou te testen. Pasgeboren dieren werden gedwongen om lange tijd in ijskoud water van slechts enkele graden Celsius te zwemmen. Het bleek dat de diertjes dit urenlang konden volhouden zonder onderkoeld te raken. Nader onderzoek wees uit dat diverse mechanismen van warmteproductie enerzijds en isolatie anderzijds de dieren tegen de kou beschermen.

Een belangrijk mechanisme is de verhoging van het basaalmetabolisme. De normale stofwisseling van de zeehond is relatief hoog, waardoor het lichaam meer warmte produceert en de lichaamstemperatuur makkelijker binnen de kritieke grenzen blijft. Vergeleken met een landzoogdier kan het basaalmetabolisme van een zadelrob tweeënhalf keer zo hoog zijn.

Een tweede mechanisme is het samentrekken van de bloedvaten in de huid en de buitenste spierlagen. Door deze vasoconstrictie staat het bloed minder warmte af aan de omgeving. Anderzijds vormen de buitenste lichaamslagen een effectieve isolatie. Daarnaast rillen de zadelrobben. Rillen is een vorm van spierarbeid, die warmte produceert. Hetzelfde geldt voor de verbranding van bruin vet. Dit weefsel dient speciaal om warmte te produceren. De grootste hoeveelheid bruin vet ligt rond de schouderbladen, maar op strategische punten in het lichaam is dit weefsel ook aangetroffen, bijvoorbeeld rond grote aderen. Hierdoor kan het bruin vet het bloed wat van de buitenkant van het lichaam naar de binnenkant terugstroomt, effectief voorverwarmen. Zo blijft de lichaamskern op temperatuur.

Intermezzo: Actieve en passieve pups

In vergelijking met klapmutsen zijn de pups van ringelrobben uitermate actief. De helft van de tijd zijn ze aan het duiken of zwemmen, en dat is een uitstekende activiteit om te ontkomen aan ijsberen. Die aanpassing heeft echter zijn prijs. Ringelrobpups groeien een stuk langzamer, gemiddeld slechts tien procent per dag. Vergelijk dat met de vijfentwintig procent die een klapmutspup per dag groeit. Van de totale energie in de melk gebruikt de ringelrob iets meer dan een derde voor de groei. De rest gaat naar de zwem- en duiktochtjes. De klapmuts zet meer dan zeventig procent van de binnenkomende energie om in lichaamsweefsel: een uitzonderlijk hoge efficiëntie. Omdat een efficiënte groei voor klapmutsen zo belangrijk is, consumeert de pup via de moedermelk ruim tienmaal zoveel energie (249 megajoule) als de vijfmaal zo kleine ringelrob (24 megajoule). Klapmutsmoeders hebben letterlijk een dagtaak aan het zogen van hun pup.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.