Wetenschap - 8 februari 1996

De locomotiecompensator

De locomotiecompensator

Het Gerei

Stap, stap, gaat de coloradokever. Rechtuit, rechtuit, linksaf, rechtuit. Hoe hij ook loopt, hij komt geen stap vooruit. De kever loopt op de locomotiecompensator. In de volksmond: de loopbol. Op zijn dekschild zit een spiegeltje geplakt. Via de hoek van het weerkaatste licht volgt een detector de kever. Twee motoren compenseren elke beweging, met een vertraging van luttele milliseconden. Doet de coloradokever een stapje van een millimeter, dan draait de bol bijna tegelijkertijd een millimeter.

De coloradokever wandelt in een prikkelvrije omgeving. De lucht is zorgvuldig gefilterd, zodat geen geurtje hem bereikt. De zwarte bol, met een diameter van vijftig centimeter, is ingebed in een witte ring en omgeven door zwarte gordijnen. Van boven valt diffuus licht op het geheel. Het insekt kan aan zijn omgeving geen visuele richting ontlenen en loopt kriskras over de bol", verklaart Joop van Loon, universitair docent bij de vakgroep Entomologie. Een computeruitdraai geeft het wandelpatroon grafisch weer. Het beestje loopt grillige rondjes, maar komt nooit ver van zijn beginpunt.

Anders wordt het wanneer vanuit de aangrenzende windtunnel lucht over de bol waait. Van Loon haalt een computeruitdraai tevoorschijn met het typische wandelpatroon van een coloradokever die de wind over zijn schildje voelt strijken. Nog steeds loopt het beestje af en toe een lus, maar er is duidelijk een richting te onderkennen. Haaks op de windrichting. Het is logisch dat een kever lucht gebruikt om een richting te kiezen. Je zou misschien verwachten dat ie tegen de wind in gaat lopen of juist met de wind mee, maar hij loopt dwars op de wind. Kennelijk zoekt de kever een asymmetrische stimulatie: het verschil tussen links en rechts is belangrijk. Maar dat is moeilijk te bewijzen."

Voegen Van Loon en zijn studenten een aantrekkelijk aardappelgeurtje toe aan de lucht, dan laat de kever zich verleiden tegen de wind in te stappen. Daartoe plaatsen de onderzoekers een aardappelplant in de windtunnelruimte.

We kijken of het insekt een geschikte plant opzoekt, of dat hij die toevallig vindt. Bij de coloradokever is gebleken dat hij gericht zoekt, op basis van geuren."

De loopbol, begin jaren tachtig op de LUW geintroduceerd, is een gemodificeerde kopie van de eerste, Duitse locomotiecompensator. Inmiddels zijn er vier loopbollen op de wereld. Hij kostte zo'n 160 duizend gulden. Van Loon: Toen was dat een kapitaal voor biologisch onderzoek. Voor fysici is het niets, maar onder biologen gaan niet zulke grote bedragen om."

Nog steeds stapt de coloradokever rond op de bol. Wordt zo'n beestje niet moe? In het veld lopen ze ook enorme afstanden - voor hun lichaamsomvang dan. Bij demonstraties krijgen we vaak de vraag: Raakt die kever niet gefrustreerd? Maar die kever voelt geen frustratie. Hij is gemotiveerd om voedsel te zoeken en dat doet ie dan ook. Bovendien pesten we ze maar vrij kort; bij de coloradokever bijvoorbeeld vijf minuten. Het hangt af van de soort. Bij sommige meten we tien minuten of een kwartier."

Van Loon en zijn studenten doen vooral onderzoek naar vijanden van landbouwgewassen. We doen onderzoek op drie voedingsniveaus: de plant, de planteneter en de roofvijand." Inmiddels zijn ze van de coloradokever overgestapt op onderzoek naar zijn natuurlijke vijand, de roofwants. Die roofwantsen zijn gemene jongens. Ze rammen hun zuigspriet in de keverlarve en zuigen hem in tien tot vijftien minuten leeg."

Van Loon onderzocht of een roofwants, op zoek naar kevers, op elke aardappelplant afgaat, of alleen op aangevreten planten. Een plant die wordt aangevreten door coloradokevers, verspreidt een speciale geur. Wantsen maken onderscheid tussen wel en niet aangevreten planten."

De vakgroep heeft zeven verschillende soorten onderzocht, waaronder sluipwespen, roofmijten, bladluizen, kakkerlakken en loopkevers. De kakkerlak was de snelste loper: twee meter per seconde. Dat is het maximale wat de bol nog kan volgen. Het formaat van de testdieren loopt sterk uiteen. Een roofmijt weegt minder dan een milligram; een kakkerlak kan vijf tot tien gram wegen." Zolang het de onderzoekers lukt minimaal een bij een millimeter reflecterend materiaal op de rug van een proefdier te plakken, kan de locomotiecompensator zijn bewegingen bijhouden.

Re:ageer