Met miljoenen pigmentcellen kunnen zeekatten enorm veel camouflagepatronen maken

Biologie Zeekatten kunnen veel meer camouflagepatronen inzetten dan gedacht. Dat blijkt uit een analyse van vele beelden van de inktvis.

De kop van de zeekat (Sepia officinalis). De pigmentatie van de huid ontstaat door het samentrekken van cellen, die daardoor van kleur veranderen.
De kop van de zeekat (Sepia officinalis). De pigmentatie van de huid ontstaat door het samentrekken van cellen, die daardoor van kleur veranderen. Foto Stephan Junek, Max Planck Institute for Brain Research

Ze kunnen zichzelf camoufleren als er een vijand in de buurt is, of met een opvallend patroon juist een potentiële partner aantrekken: zeekatten hebben miljoenen pigmentcellen in hun huid, die kunnen worden aangepast aan de omgeving al naar gelang de situatie. Lange tijd werd gedacht dat die patronen nogal stereotiep waren, en dat elke zeekat een beperkt camouflagerepertoire heeft. Maar de huid van de inktvissoort is veel flexibeler dan gedacht, concluderen biologen in Nature op basis van meer dan 200.000 foto’s.

De gewone zeekat (Sepina officinalis) is een inktvis die in relatief ondiepe zeeën leeft, waaronder de Noordzee. Naast acht korte tentakels heeft de soort ook nog twee extra lange, die als vangarmen worden gebruikt. Zeekatten zijn relatief klein; hun afgeplatte lijf wordt maximaal zo’n 30 centimeter lang. Onder de veelkleurige huid gaat een langgerekt, wit rugschild schuil. Die schilden spoelen met enige regelmaat aan op het strand en worden ook wel ‘zeeschuim’ genoemd. Soms worden ze in dierenwinkels verkocht als kalkbron voor vogels.

Motorische zenuwcellen

De pigmentcellen in de huid heten chromatoforen en kunnen afwisselend geel, oranje, rood, bruin of zwart zijn. Al in 2018 schreef een onderzoeksteam – met daarin onder meer biologen uit het huidige team – in Nature dat die chromatoforen worden aangestuurd door duizenden motorische zenuwcellen in het brein van de zeekat. Hoe dat proces in detail werkt is nog onbekend, maar als de spieren rond zo’n cel worden aangespannen, is er een kleur te zien. De leeftijd van de chromatofoor bepaalt welke kleur dat is: de jongste cellen zijn geel, de oudste zwart.

In feite is de recente publicatie een vervolg op dat eerdere onderzoek, en hebben de biologen in nog meer detail naar de chromatoforen gekeken. Ze verzamelden ruim 200.000 afbeeldingen uit onderwatervideo’s van zeekatten en lieten die analyseren door een kunstmatig neuraal netwerk – dat met behulp van algoritmen een menselijk brein imiteert. Zo ontdekten ze dat de patronen veel variabeler zijn dan gedacht: eenzelfde achtergrond kan een veelvoud aan patronen genereren. De chromatoforen zijn onder te verdelen in groepen.

In zekere zin, zo schrijven de biologen, is er sprake van een voortdurende ‘feedback’, waarbij de motorische zenuwcellen reageren op de omgeving en zorgen voor een steeds betere camouflage. Eventuele fouten worden daarbij gecorrigeerd vanuit het brein.

Verbleken als verdediging

De enige uitzondering op de regel blijkt het verbleken van een zeekat: een verdedigingsmechanisme in de buurt van een mogelijke dreiging. In tegenstelling tot bij camouflage is er bij zo’n verbleking géén aanpassing aan de omgeving: de zeekat krijgt een witte teint, ongeacht de achtergrond. Dat komt doordat de spieren rondom de chromatoforen zich geheel ontspannen.

Ook als inktvissen doodgaan kleuren ze wit door die spierontspanning, en dat maakt direct duidelijk waarom verbleking effectief kan zijn. Een roofdier zou immers kunnen aannemen dat de zeekat al dood is, en daardoor interesse verliezen. Wel blijft er bij het verbleken een klein vleugje van de aanvankelijke camouflage aanwezig, en ná het verbleken neemt de inktvis direct weer datzelfde patroon aan, blijkt uit experimenten die de biologen uitvoerden. De verbleking werkt veel sneller en rechtstreekser dan de patroonvorming, en ontstaat dus op een andere manier.