Hoe vochtigheid fungeert als een biologische klok voor insecten

4

Onderzoekers van de Universiteit van Cincinnati hebben een verborgen tijdwaarnemer geïdentificeerd. Het klopt niet. Er worden geen versnellingen gebruikt. Het is de lucht. In het bijzonder vochtigheid.

In een streng gecontroleerde omgeving pasten insecten zoals kussende insecten, muggen, fruitvliegjes en spinkevers hun dagelijkse gedrag aan aan veranderende vochtniveaus. Zelfs nadat de vochtigheidscycli waren gestopt, hielden de insecten het ritme vast. Ze hielden zich aan het schema. Zij hielden de biologische klok draaiende.

“Ze beschouwen vochtigheidssignalen als een biologische klok”, legde UC-professor Joshua Benoit uit.

Deze bevinding, gepubliceerd in npj Biological Timing and Sleep, suggereert dat vochtigheid als potentiële zeitgeber voor circadiane ritmes reëel is. Licht en temperatuur krijgen alle aandacht. Vochtigheid wordt genegeerd. Dat kan een vergissing zijn.

De wetenschap achter het vocht

Circadiaanse ritmes reguleren alles, van de lichaamstemperatuur tot de hormoonproductie. We weten dat licht en temperatuur deze interne klokken resetten. Vochtigheid? Niet zo veel. Toch fluctueert het dagelijks. Net als licht.

“Licht en temperatuur zijn bekende omgevingsfactoren”, zegt hoofdauteur Shyh-Chi Chen. “Vochtigheid fluctueert, net als licht en temperatuur, dagelijks.”

Voor insecten is water geen troost. Het is overleven. Ze moeten gehydrateerd blijven. Ze moeten ook uitdroging voorkomen. Voor hen is de inzet hoger dan voor ons.

“Overleven hangt af van gehydrateerd blijven of uitdroging vermijden,” merkte Chen op.

Door veranderingen in de luchtvochtigheid te volgen, kunnen insecten anticiperen op veilige tijden voor activiteit. Ze kunnen foerageren. Ze kunnen paren. Ze kunnen overleven. Het gaat om timing.

Sterkte van het signaal

Vochtigheid is een zwakker signaal dan zonlicht. Of temperatuur. Muggen merkten de verschuiving nauwelijks op. Hun gedragsreactie op vochtveranderingen was de zwakste van alle geteste proefpersonen.

Dieren gebruiken cycli. Maancycli drijven de getijden aan. Zonnecycli bepalen de daglengte. Vorsten gebruiken zonlicht om door continenten te navigeren. Nu gebruiken insecten vocht.

De resultaten waren statistisch significant. Maar subtiel. Subtiel betekent niet ineffectief. Het betekent dat we niet goed genoeg hebben gezocht.

Heeft vochtigheid invloed op mensen?

Kunnen terugkerende vochtigheidspatronen de menselijke biologie beïnvloeden? De circadiaanse ritmes van zoogdieren worden gedomineerd door licht-donkercycli. Maar zou er sprake kunnen zijn van een multisensorisch integratie-effect?

“Opent een fascinerende deur naar de menselijke biologie”, zei Chen. “Elk effect zou waarschijnlijk te klein zijn om op te merken.”

Waarschijnlijk.

Maar ‘te klein’ is niet ‘geen’. Als vochtigheid de klok van een insect kan resetten, waarom dan niet die van ons? De biologie is complex. De zintuigen zijn talrijk. Misschien zijn we gewoon te afgeleid om het te voelen.

Of we letten gewoon niet op de lucht die we inademen.