Prooivanggedrag schuttervis (1/2) | Nederlandse Bond Aqua Terra

Prooivanggedrag schuttervis (1/2)

Ik ben onderzoeker van diergedrag en docent bij de sectie Biologische Psychologie van de Universiteit van Nijmegen. Mijn onderzoeksvraag luidt: 'hoe richt de schuttervis zijn waterstraal om een insect boven water te treffen?' Om een helder antwoord op deze vraag te vinden, moet eerst een aantal andere vragen beantwoord worden. Een van de belangrijkste daarvan is: 'hoe zich het schieten bij de jonge schuttervis ontwikkelt'. Het probleem waar ik mee zit is, dat de kleinste schuttervisjes, die te koop zijn (15-20 mm) al goed kunnen schieten. Die visjes worden waarschijnlijk in het wild gevangen. Dus moet ik schuttervissen kweken, maar pogingen daartoe zijn, voor zover de literatuur en het internet aangeven, niet verder gekomen dan eitjes. Dat wil niet zeggen, dat het niet iemand al bijna of helemaal gelukt is. Mijn vraag is, wie heeft hier ideeën over of wie wil het proberen? Ik verheug me al over de medewerking van Cees de Snoo, die goed thuis in het brakke water is.

Hoe de schuttervis in Europa bekend werd

Pincetvis (Chelmon rostratus)Inmiddels zijn er zes soorten schuttervissen of Toxotidae (boogschutters) beschreven. Ze komen voor in de kustwateren en laaglandrivieren van Zuidoost-Azië, van Sri Lanka tot Australië (Allen, 1978). De eerste beschrijving van de schuttervis met zijn merkwaardige prooivanggedrag stamt uit de 18de eeuw van de hand van Hommel, de toenmalige bestuurder van het hospitaal van Batavia (Jakarta). Hommel hoort van een vis met de toepasselijke Javaanse naam sumpit (blaasroer), die met een straal water uit zijn bek vliegen neer zou schieten om die op te eten. Hommel laat enkele sumpits in een kuip zetten met een stok erin, waar hij een vlieg op zet. En jawel, de vissen schieten ze eraf. Hommel beschrijft in brieven aan een kennis, genaamd Schlosser en lid van de Royal Society (een vereniging van Engelse geleerden), het gedrag van deze vis, die hij Jaculator (slingeraar) noemt. Hommel stuurt Schlosser ook een aantal vissen op sterk water, waaronder ook een pincetvis (Chelmon rostratus). Rostratus betekent 'met een sneb' (scherp, puntig uitsteeksel).

Gravure van Toxotes (jaculatrix?) uit St. Nicholas, volume 3.7, May 1876): 424 (© The John Hopkins University Press)En dan maakt Schlosser een begrijpelijke vergissing, die fatale gevolgen zal krijgen. Schlosser denkt, 'dat de vis met de sneb de jaculator is'. Vermoedelijk, omdat hij de sneb aanziet voor het blaasroer. In de daaropvolgende artikelen van Schlosser (1764, 1766) wekt hij de indruk, dat pincetvissen met een waterstraal op vliegen schieten. Hommel zit ver weg in de Oost en merkt er niets van. Ruim een eeuw na de brieven van Hommel onderzoeken de vermaarde ichtyologen Bleeker (in 1875) en Day (in 1889) onafhankelijk de sneb van de pincetvis en verklaren terecht, 'dat deze ongeschikt is om waterstralen mee af te schieten'. De brief van Hommel lijkt dan een sterk verhaal uit de tropen, zoals er toen wel meer de ronde deden. Dat was dan einde Jaculator.

Het onderzoek vanaf het begin van de 20ste eeuw tot medio 2003

Inmiddels heeft Cuvier (in 1817) evenwel de familie Toxotidae opgericht en ondanks de kritiek van Bleeker en Day duiken rond 1900 weer schietende schuttervissen op in de literatuur. In 1876 verschijnt de Jaculator weer ten tonele, op een gravure, schietend en wel. Jammer genoeg is er nu weer iets anders mis, de vis heft namelijk zijn kop tot aan de kieuwspleet boven water, terwijl toch Hommel al schreef dat schuttervissen bij het schieten met hun snuit aan de oppervlakte komen, maar niet boven water. Zou dit de manier zijn, waarop volgens de graveur de schuttervis het effect van de lichtbreking aan het wateroppervlak omzeilt? Ik kom daar later nog op terug. Kopieën van deze fantastische tekening duiken nog her en der op tot Zolotnitsky (1902) schrijft, 'dat de vis tijdens het schieten onder water blijft'. Zolotnitsky noemt de schuttervis intelligent ("... l'intelligence brille dans les yeux ..."). Of de auteur hierbij aan de correctie van het brekingseffect denkt, wordt niet duidelijk. Twee eigenschappen van de schuttervissen lijken bijzonder:Doorladen en schieten, let op de vorm van de mondbodem

  1. Het schieten en
  2. Het trefzeker kunnen richten op een doel boven water

1. Het schieten is indrukwekkend, de waterdruppels komen wel 15- tot 20-maal zo hoog als de vis lang is en we hebben vastgesteld 'dat ze effectief zijn tot op een hoogte van 8- tot 10-maal de lichaamslengte van de vis' (Timmermans 2000).
2. De trefzekerheid van de vis lijkt raadselachtig, omdat de prooi ten gevolge van de breking van het licht aan het wateroppervlak hoger wordt waargenomen dan waar die zich bevindt. Hetzelfde verschijnsel doet zich voor als wij in het water kijken: een in het water gestoken stok vertoont aan het oppervlak een opwaartse knik.

1. Het schieten
Zoals bleek uit de aandacht voor de pincetvis, richt de aandacht zich eerst op de vraag hoe de schuttervis kan spuiten. Nu is het uitstoten van water door de bek geen uniek kunstje van schuttervissen. Water uitspuwen kan in principe elke vis. Dat is bijvoorbeeld te zien als een vis iets oneetbaars uitspuwt. Het effect van zeer krachtig en gericht spuiten met water is ook te zien bij de trekkervissen (Balistes); zeevissen, die zand weg'blazen' om schelpdieren of zee-egels bloot te leggen voor consumptie.

Een elektronenflitsfoto toont dat de schuttervis (T. chatareus) niet boven de oppervlakte uitkomt en dat het 'schot' bestaat uit een straaltje, dat nog rechtdoor gaat, terwijl een aantal kleine waterdruppels al afzwaaitColisa lalia spuwt soms (een eindje) naar de prooi boven water en Colisa chuna spuwt bij de broedzorg (Vierke,1971). Het is uit de oudere literatuur niet duidelijk of men wist, dat verscheidene vissoorten zo krachtig kunnen spuwen. Spuwen op zich is dus niets bijzonders. Het unieke van de schuttervis is, dat hij een krachtige en gerichte straal de lucht in schiet. Verwey beschrijft (in 1928) dat bij een gesloten bek door een kleine opening aan de snuit water wordt uitgedreven door het sluiten van de kieuwdeksels. Smith slaagde erin (in 1945) met een schuttervis in de hand te spuiten door op de kieuwdeksels te drukken. Smith publiceerde een tekening van de bek van de schuttervis, die een groef in het verhemelte toont, van onderen afgesloten door de tong. Door het puntje van de tong te bewegen zou de waterstraal ontsnappen. Elshoud en Koomen (1985) doen in Leiden uitgebreid anatomisch en fysiologisch onderzoek, en stellen vast 'dat het water niet uitgedreven wordt door het sluiten van de kieuwdeksels', zoals Smith dacht. Zij wijzen erop, dat de kieuwruimte kan worden afgesloten van de mondholte, zodat het water niet via de kieuwen ontsnapt. Vóór het schieten zet de mondbodem naar beneden uit (laden) en tijdens het schieten trekt de mondbodem samen, waarop de straal via de snuit ontsnapt. Wij kunnen de beweging van de mondbodem duidelijk op videobeelden waarnemen en gebruiken dit, bij beeldvoorbeeldanalyse, als signaal voor het ophanden zijnde schot.

Het brekingseffect: d = doel, v = virtueel of waargenomen beeld, i = incidentiehoek (hoek van inval), r = refractiehoek (hoek van uitval)Elshoud en Koomen wijzen ook op de functie van de kleppen aan de bovenkaak, voor in de bek. Dergelijke terugslagkleppen komen bij vissen algemeen voor en zorgen ervoor, dat het water bij de ademhaling niet door de bek ontsnapt, maar door de kieuwen. Bij roofvissen met niet volledig sluitende kaken (bv. forel en snoek) zijn de kleppen in werking te zien als men de vis recht van voren bekijkt. Volgens Elshoud en Koomen voert de schuttervis de druk in de mond op tot de kleppen doorslaan (... 'breakthrough of the valves' ...). Dit mechanisme verklaart de explosieve kracht van het schot.

2. Het richten
Zoals al eerder aangeduid is, van onder water richten op een doel boven water is problematisch, omdat het waargenomen beeld door de lichtbreking aan de oppervlakte is verplaatst. Men noemt dit het virtuele beeld. Hoewel de lichtbrekingswetten van Snellius dateren van 1637, duurt het bijna twee eeuwen voor het probleem aandacht krijgt.
Myers vermeldt (in 1952) als eerste het brekingsprobleem, maar gaat er niet verder op in. Lüling (1963) weidt in een uitvoerig artikel vol wetenswaardigheden over de schuttervis uit en schenkt uitgebreid aandacht aan het brekingsprobleem. Lüling werkt met Toxotes jaculatrix en is van mening, dat deze het brekingseffect omzeilt door nagenoeg loodrecht onder het doel plaats te nemen. Dit lijkt een doeltreffende oplossing, omdat loodrecht invallend licht recht door het oppervlak gaat en er dus geen vertekening plaatsvindt.
Merkwaardig genoeg toont Lüling in zijn artikelen afbeeldingen van vissen, die onder een hoek van ongeveer 75° schieten. Ook Herald toont (in 1965) een foto van Toxotes jaculatrix, die onder een hoek van ongeveer 75° schiet.

Auteur: 
P.J.A. Timmermans
Fotografie: 
P.J.A. Timmermans