In de voetsporen van Darwin

Goethe schijnt ooit te hebben uitgeroepen: ‘Eerst Napels zien en dan sterven!’ Hiermee wilde hij duidelijk maken dat Napels het mooiste is wat er in een mensenleven te zien valt.
Duidelijk is dat Goethe nooit de Galápagos eilanden heeft bezocht. Want wat voor een Moslim de Hadji naar Mekka is en voor een vrome Katholiek een audiëntie bij de Paus, zo voelde - denk ik - voor mij de eerste ontmoeting met de Galapagos eilanden en haar oorspronkelijke bewoners.
De indrukwekkende vulkanische eilanden die als Gotische kathedralen uit de Grote Oceaan oprijzen, ‘lavasculpturen’ als heiligenbeelden, de tamme en unieke dieren en natuurlijk de ‘voetsporen van Darwin’ maken een bezoek tot een onvergetelijke ervaring. In sommige desolate landschappen besef je voor het eerst de betekenis van het ‘Woest en Ledig’ uit het Bijbelboek Genesis.

De Galápagoseilanden bestaan uit dertien grote en meer dan veertig kleine eilanden, sommige nauwelijks meer dan een rotsachtig voetbalveld, andere groter en bewoond. De archipel ligt bijna duizend kilometer ten westen van de kust van Ecuador in de Grote Oceaan en wordt aangedaan door de koude en voedselrijke Humboldtstroom die zich vanuit Antarctica langs de westkust van Zuid-Amerika noordwaarts beweegt. De eilanden zijn van recente vulkanische oorsprong en de oudste zijn niet ouder dan vier tot vijf miljoen jaar. En het gebied is vulkanisch nog steeds niet uitgeraasd.
Door de geringe ouderdom in combinatie met het feit dat de Galápagos eilanden nooit met het vasteland verbonden zijn geweest, geen landroofdieren de eilanden wisten te bereiken en ook de mens pas kort geleden zijn desastreuze invloed kon doen gelden kon er in biologisch opzicht een unieke samenleving ontstaan.

De planten- en dierenwereld zijn natuurlijk vooral afkomstig van de kusten van Zuid-Amerika. De afstand van bijna duizend kilometer is makkelijk te overbruggen voor goed vliegende en zwemmende zeevogels als meeuwen, fregatvogels, pelikanen en Jan van Genten en ook de aanwezigheid van zeeschildpadden, zeeleeuwen, zeeberen en pinguïns, ook al waren die laatsten helemaal van de zuidpunt van het continent komen aanzwemmen, mag ook geen verbazing wekken. Maar gaat het om insecten, kleine zangvogeltjes, duiven en reptielen moet een andere verklaring worden gezocht. Van echte landvogels en insecten kan men zich nog voorstellen dat een sterke aflandige wind de dieren naar een van de eilanden heeft geblazen maar bij reptielen vermoed men dat deze op vlotten van van de rivieroever losgeraakte vegetatie, de afstand hebben overbrugd. Inderdaad, van zowel de spotvogels en de Darwinvinken maar ook van de reuzenschildpadden, leguanen, hagedissen en slangen meent men de stamvorm op het vaste land te herkennen. Bijzonder is bovendien dat de eilandvormen op de Galápagos zich niet alleen hebben aangepast aan de specifieke omstandigheden ter plekke maar dat enkele zich ook hebben verspreid naar andere eilanden met elk de eigen bijzondere omgevingsfactoren. En telkens hebben de nieuwe eilandbewoners zich onder invloed van deze omgevingsfactoren weer tot aparte (onder)soorten ontwikkeld.
Evolutionaire veranderingen lijken nog steeds volop gaande en soms zelfs waarneembaar.
Zo is een vermoedelijk kleine landschildpad geëvolueerd tot een reus van soms wel bijna 200 kilogram met karakteristieke anatomische vormen per eiland en ook nog eens aparte modellen voor het hoogland en de lager gelegen gebieden. Ook de van oorsprong groene Zuid-Amerikaanse leguaan heeft zich ontwikkeld tot een echte grondbewoner met een roestbruine camouflagekleur en van daaruit tot een uitstekend bij de zwarte lavaformaties passende leguaan, die voor zijn voedsel helemaal is aangewezen op de algen onder water. Weliswaar zijn het behendige zwemmers, maar na enkele minuten in het koude zeewater van de Humboldtstroom moet er weer breeduit worden opgewarmd op het land. En natuurlijk de overmaat aan opgenomen zout ‘uitgeproest’.
Maar het zijn de spotvogels en natuurlijk vooral de grondvinken die Darwin en later andere onderzoekers op het spoor hebben gezet van het evolutieproces en hebben geleid tot dieper inzicht in het fenomeen. Het zijn ook de enige vogels die na het bereiken van de archipel werkelijke diversificatie hebben ondergaan.

Meerdere stamvormen van de Darwin- of grondvinken werden afgelopen decennia gesuggereerd maar men is het er inmiddels wel over eens dat een ‘grassquit’ (grasvink) – vrijwel zeker de ‘dull coloured grassquit’ (Tiaris obscura) - uit onder andere Argentinië, Bolivië, Colombia, Ecuador en Brazilië de verantwoordelijke stamvader is die ca. 750.000 jaar geleden overwaaide.
Een van de grondvinken leeft behalve van zaden ook van huidparasieten waardoor de schildpadden, leguanen en Jan van Genten worden geplaagd. Op het afgelegen Wolf Island, waar de Jan van Genten door een bloedzuigende luis worden geteisterd, gaat deze grondvinkvariant (vampire finch) nog een stapje verder. Hij heeft de smaak van bloed leren kennen en doorboort nu dan ook actief de huid van zijn favoriete ‘booby’ om zich te goed te doen aan zijn bloed. Dat heeft zelfs de Oost-Afrikaanse ossepikker niet bedacht. Die houdt zich vooral bezig met het verwijderen van huidparasieten van giraffen, buffels en antilopen, maar houdt daarbij wel moedwillig de huidwondjes open om zich te laven aan het wondvocht.
Voor beide vogels geldt evenwel: wat begon als een welkome huidverzorging voor de geplaagde gastheer ontaardt in ongewenst parasitisme.
Een andere afgeleide vink (woodpecker finch) bedient zich van afgebroken cactusnaalden om insecten uit spleten in bomen te peuteren. Blijkbaar zo aanstekelijk dat een andere Darwinvink, de mangrove finch, de techniek heeft gekopieerd. Weer een ander is gespecialiseerd in het eten van de bloemen van cactussen vooral van Opuntia soorten.
Maar het meeste werk is natuurlijk verricht aan de (Darwin) grondvinken met hun grote variatie in snavelgrootte en –vorm. Zo worden onderscheiden forse brede snavels om harde zaden mee te kraken, dunne gebogen snavels om cactusbloemen mee te lijf te gaan, dunne pincetvormige snavels voor insecten en vlijmscherpe snaveltjes geschikt om de huid van Jan van Genten te doorboren.
De snavelvorm per soort is erg variabel en bovendien in hoge mate erfelijk. Daardoor zien we dat bij verandering van voedselaanbod ten gevolge van El Nino-achtige weersveranderingen, bij het invullen van een nieuwe ecologische niche of na migratie naar een ander eiland, de snavelvorm zich aanpast aan de situatie ter plekke.
Maar alle Darwinvinksoorten vertonen nog steeds grote overeenkomsten in nestbouw, hofmakerij, territoriaal gedrag en zang en de meeste soorten kunnen nog steeds onderling kruisen en vruchtbare nakomelingen opleveren.

Hongerige walvisvaarders en zeerovers, reusachtige aantallen losgelaten honden, katten, ratten, varkens en geiten hebben onherstelbare schade aangericht door het eten van eieren van vogels en schildpadden, jonge en volwassen dieren en de schaarse vegetatie. Sommige inheemse en unieke diersoorten zijn voorgoed verdwenen. In de afgelopen decennia hebben de autoriteiten kans gezien om de meeste eilanden rigoreus te ontdoen van schadelijke nieuwkomers.
De schade kan zelfs heel onverwacht uitpakken: door de grootschalige vraat door geiten bleef er voor de nesten van reuzenschildpadden te weinig schaduw over. Het resultaat was te warme eieren en – omdat bij veel reptielen het geslacht van de nakomelingen door de broedtemperatuur wordt bepaald – een overmaat aan vrouwelijke dieren. Dat geeft natuurlijk onrust. Anderzijds zijn er in sommige streken nog maar zo weinig dieren over dat de meermalen werd waargenomen dat gefrustreerde volwassen reuzenschildpadmannetjes een jong mannetje of zelfs een afgeronde brok bazalt besteeg. Daarentegen is ze wel een lang leven gegund, niet onmogelijk dat er nog 200 kilogram zware reuzen leven die in hun jeugd de jonge Darwin nog hebben gezien toen deze in 1835 de eilanden aandeed.

Boeren en winden

De pens is één van de voormagen bij herkauwers. Hier ondergaat het opgenomen voedsel een voorvertering door micro-organismen die in de pens leven. Het voedsel wordt hierbij gefermenteerd.
Micro-organismen die hierbij een hoofdrol spelen zijn bacteriën, protozoën - ééncellige diertjes, zoals pantoffeldiertjes - en schimmels. Het bijzondere van deze micro-organismen is dat zij kunnen leven in een zogenaamde anaërobe (zuurstofloze) omgeving. Bij de vertering ontstaan vetzuren (azijnzuur, boterzuur, propionzuur), eiwitten en nucleïnezuren. De vetzuren en de eiwitten in micro-organismen zijn weer voedingsstoffen voor de herkauwer. Door deze fermentatiestap zorgen de micro-organismen er voor dat het vezelrijke voedsel (cellulose) omgezet wordt in wél verteerbare stoffen en dat de voedzame celinhoud voor de spijsverteringsenzymen van het dier zelf bereikbaar wordt.

Naast deze voedingsstoffen ontstaan ook de gassen methaan en kooldioxide. Deze boert de herkauwer regelmatig uit. In totaal kan een koe meer dan 500 liter methaangas per dag uitboeren (ructus). Herkauwers zijn daarom - geheel onbewust - verantwoordelijk voor een deel van het broeikaseffect.
Bij de vertering van gras, bladeren en andere vegetatie door bacteriën komt namelijk veel gas vrij, vooral het lichtontvlambare moeras- of methaangas. Omdat bij koeien en andere herkauwers de ruwe celstof vertering in de pens plaats vindt, ontstaat het meeste gas daar. Dat moet er natuurlijk uit anders kan zo’n koe ontploffen. Een koe boert het gas er uit, gewoon de kortste weg! Soms zit bij een schrokkerige koe wel eens een knol of biet vast in de slokdarm en dan kan het gas niet ontsnappen. Als die knol of biet dan niet met grote spoed door de dierenarts wordt verwijderd – meestal doorgedrukt naar de pens - gaat het dier dood. Soms is de pens zo vol gas dat de dierenarts er eerst een levenreddend holbuisje in moet steken om het gas te laten ontsnappen. Eenmaal deed een dierenarts dat met een brandende sigaar in zijn mond en brandde de boerderij tot de grond toe af!
Omdat bij paarden de ruwe celstofvertering met natuurlijk alle daaraan verbonden gasvorming plaatsvindt in de dikke en blinde darm laten zij winden. Ook weer gewoon de kortste weg naar buiten.

Volgens een rapport van de Wereldvoedselorganisatie (FAO) van de VN is 18 procent van de uitstoot van broeikasgassen afkomstig van de veehouderij. Dat is meer dan de uitstoot door vervoersmiddelen. De veehouderij (vooral rundvee) produceert maar negen procent van de uitstoot van kooldioxide door menselijk handelen, maar een veel groter deel van de schadelijkste broeikasgassen. Vijfenzestig procent van de door mensen veroorzaakte uitstoot van lachgas, dat driehonderd keer meer bijdraagt aan de opwarming van de aarde dan kooldioxide, is afkomstig van de veeteelt, vooral van mest. Zevenendertig procent van de uitstoot van methaan, dat 23 keer zo veel bijdraagt aan het broeikaseffect als kooldioxide, is afkomstig van de veehouderij. Maar het is nog steeds een onderwerp van hevige discussie of de opwarming van onze planeet komt door menselijke activiteit of dat er sprake is van een natuurlijke variatie.
Maar los van dit interessante wetenschappelijke dispuut: het is bepaald niet onzinnig als we het op alle consumptiefronten wat kalmer aandoen.

Ezels, zebra’s en andere paardachtigen eten gras, hooi en bladeren, maar het zijn absoluut geen herkauwers en ook hebben zij niet die vier magen, zoals runderen, geiten en schapen, en antilopen en herten. Paardachtigen, hebben een enorme dikke en ook een reusachtige blinde darm, waarin dezelfde bacteriën en eencellige diertjes leven als in de pens van herkauwers om het gras en de andere plantendelen te verteren. Het zelfde geldt voor de Afrikaanse Colobus apen. Zij hebben net als andere bladetende primaten een gespecialiseerde maag, waardoor ze moeilijk verteerbare bladeren en onrijpe vruchten kunnen verwerken. Maar geherkauwd wordt er niet. Ook bij olifanten vindt de vertering van plantaardig materiaal door bacteriën en kleine eencellige diertjes vooral plaats in de blinde darm, die kan dan ook wel zo groot als een slaapzak zijn!

De meest opmerkelijke bladeter is wel de Hoatzin of stinkvogel, een vogel van kipformaat uit noordelijk Zuid-Amerika met een vrolijke kuif, vaak nestelend in bomen boven water. Opmerkelijk in meerdere opzichten: de kuikens laten zich, wanneer ze worden bedreigd uit het nest vallen in het water, duiken onder en verdwijnen even uit het zicht van de aanvaller. Opmerkelijk is ook dat ze tijdens hun jeugd klauwen hebben aan hun vleugels waarmee ze zich na hun ontsnapping uit het water hijsen en de kant opkruipen. Met die nagels aan de eerste twee vingers is de Hoatzin uniek in de vogelwereld en verwantschap met de oervogel Archeopteryx wordt wel gesuggereerd. Ook bij het verlaten van het nest spelen de klauwtjes een belangrijke rol bij het balanceren op de twijgen rond het nest. Het dier eet voornamelijk bladeren, soms vruchten, die al in de krop – een verwijding van de slokdarn - worden voorverteerd. In feite gebeurt dit op een zelfde wijze zoals ook de ruwe celstofvertering in de voormagen van herkauwers plaatsvindt door bacteriën, schimmels en eencellige diertjes. Na deze voorvertering vindt de verdere verwerking van de voedselbrei plaats in de eigenlijke maag en de rest van het maag-darmkanaal.
Door de bijzondere voedingsgewoontes is het dier dusdanig doortrokken van de stank van verteringsproducten en mest, dat de Hoatzin (stinkvogel) slechts bij hoge uitzondering wordt gegeten door mensen en dieren.