Er zijn verborgen werelden in de natuur. PeopleImages.com/Yuri A/Shutterstock

Het leven bestond zonder mensen gedurende meer dan 99.9% van de geschiedenis van de aarde. Toch negeren we vaak de prestaties van soorten die ons miljarden jaren zijn voorgegaan.

Ik onderzoek het concept van niet-menselijke beschavingen in mijn nieuwe boek, Bio-beschavingen, dat het verhaal van het leven opnieuw vertelt en de bijdragen van andere soorten erkent. Bacteriën, planten, schimmels, insecten, vogels, walvissen en andere soorten demonstreren taal, techniek, wetenschap, geneeskunde, landbouw en meer. Dit zijn allemaal elementen van beschaving die we associëren met mensen.

De taal van de natuur spreken

Walvissen communiceren met elkaar door middel van een reeks geluidsklikken die coda's worden genoemd. Potvissen lijken dat te doen kondigen zich aan gebruik maken van een unieke klikvolgorde, of naam. Door hun akoestische datasets te bundelen, identificeerde een internationaal team van 27 onderzoekers die potvissen in de Stille Oceaan bestuderen zeven vocale clans van potvissen, elk met hun eigen dialect en identiteitscoda's. Nu werken wetenschappers van over de hele wereld samen als onderdeel van de Vertaalinitiatief voor walvisachtigen om krachtige AI-algoritmen te gebruiken en de taal van potvissen te decoderen.

Plants communiceren met elkaar door middel van hormonen zoals jasmonaat, die middelen omleidt van groei naar herstel van schade. Ze laten hormonen vrij in de lucht als ze in nood zijn, bijvoorbeeld wanneer insecten ze aanvallen. Naburige planten pikken het signaal op en reageren door zich voor te bereiden op aanvallen, bijvoorbeeld door gifstoffen vrij te geven om de insecten af ​​te weren.

Ondertussen zijn bacteriën geweest "praten met elkaar gedurende miljarden jaren door chemische boodschappen uit te wisselen via hormoonachtige moleculen die autoinducers worden genoemd. Ze gebruiken deze chemicaliën om actie te synchroniseren. Bacteriën kunnen bijvoorbeeld alleen een cel binnendringen als voldoende naburige bacteriën autoinducers vrijgeven. Dit heet quorum waarnemen.

Bacteriën communiceren ook met de cellen van andere soorten, waaronder die van ons. Recent onderzoek heeft aangetoond dat bepaalde chemicaliën die bacteriën vrijgeven invloed hebben op de ontwikkeling van onze hersenen, waardoor het hersenweefsel goed kan rijpen. Studies naar te vroeg geboren baby's hebben aangetoond dat de relatie tussen darmbacteriën en menselijke cellen cruciaal is voor cognitieve ontwikkeling.

Bekwame ingenieurs

Onze planeet weergalmt ook van bouwgeluid. Het is een permanente bouwplaats waar zowel bacteriën, insecten als mensen steden creëren.

De technische vaardigheden van honingbijen zijn zo geavanceerd dat een honingbijexpert en een groep ingenieurs gebruikten een algoritme geïnspireerd door honingbijen om internetverkeersproblemen op te lossen. Ze kopieerden het proces dat bijen gebruiken om verzamelaars te verspreiden die in een bloemenveld op zoek zijn naar nectar.

Bacteriën zijn ook bekwame ingenieurs. In één onderzoek gebruikten wetenschappers krachtige microscopen en time-lapse-beeldvorming om de stedenbouwkundige vaardigheden van een bacteriesoort die in menselijke monden leeft, Streptococcus mutans. Bacteriën produceren hun eigen bouwmaterialen wanneer ze zich vestigen op een nieuwe locatie, normaal gesproken een harde ondergrond. Deze materialen omvatten koolhydraten, eiwitten en zelfs DNA dat wordt uitgescheiden door hun kleine lichaampjes. Het bouwmateriaal wordt zorgvuldig verdeeld zodat de dorpsstructuur een driedimensionale vorm krijgt.

Sommige van deze bacteriekolonisten blijven stationair en versmelten met het oppervlak waarop het dorp is gebouwd, waardoor de structurele stabiliteit wordt vergroot. Bacteriën kunnen zich ook binnen dorpen verplaatsen en hun lichamen verdelen om de bevolking te vergroten. Dorpen groeien, komen samen en vormen bacteriële steden en megasteden – net zoals het moderne Londen dat is verzameling van voormalige dorpen en steden.

De communicatie tussen bacteriële megasteden is geleid door elektrische impulsen. Inderdaad, de hele planeet was veranderd in een soort bacterieel internet drie miljard jaar geleden.

Artsen en chirurgen

Ongetwijfeld waren bacteriën ook de eerste beoefenaars van de geneeskunde. Virussen dringen bacteriën binnen en kapen hun cellulaire machinerie om kopieën van zichzelf te maken – een proces dat de bacteriën doodt. Dus drie miljard jaar geleden werden bacteriën 'epidemiologen' om zichzelf te verdedigen.

Bacteriële lichaampjes produceren enzymen die virus-DNA aanvallen en doden, een techniek die bekend staat als Crspr. Het kan zich op een deel van het DNA richten, eraan binden en het gen uitschakelen. Wetenschappers hebben dit systeem pas onlangs ontdekt en hopen het in de toekomst te kunnen gebruiken voor de behandeling van kanker en voor genetische aandoeningen genezen. Het is al gebruikt om te maken COVID-19 detectietesten.

Sommige mensen beschouwen mieren als kleine insecten die nauwelijks de moeite waard zijn om over na te denken. Maar mieren van de soort Megaponera analis, gevonden in Afrika bezuiden de Sahara, zijn getalenteerde chirurgen. Deze strijdmieren zijn gespecialiseerd in het plunderen van termietennesten. De grotere mieren, majors, doorbreken de defensieve modderbarrières van termieten, waarna hun kleinere collega's, minderjarigen, door deze openingen rennen om termieten uit het nest te trekken.

Na de invallen vormen de mieren weer ordelijke colonnes en dragen majors dode termieten terug naar het mierennest. Maar entomologen merkten op dat sommige majors ook gewonde mieren vervoeren, terwijl anderen de wonden van hun kameraden behandelen met antimicrobiële chemicaliën die worden uitgescheiden door klieren van medemieren.

De mieren gebruiken hun krachtige onderkaken ook om termieten te verwijderen die zich met hun tanden aan de lichamen van krijgers hebben vastgeklampt, en om wonden te hechten. Deze mierenchirurgen waren zo effectief dat patiënten de volgende dag op het slagveld werden gezien.

Succesvolle boeren

Landbouw zoals mensen dat kennen, is het planten, beschermen en oogsten van gewassen voor voedsel. Uit onderzoek blijkt dat de bodemschimmel Morchella-crassipes ook doet dit met de bacteriën Pseudomonas putida voor zijn koolstof, die de bodemschimmel nodig heeft om te groeien.

Ambrosia-kevers transporteren op hun beurt schimmelsporen in een buidelachtige structuur in hun darmen naar tunnels die in bomen zijn geboord. Ambrosia-schimmels produceren alleen ongeslachtelijke vruchten in aanwezigheid van de kevers. Deze vrucht is hun enige voedselbron en de kevers verwijderen zelfs "onkruid" -schimmel.

Leafcutter mieren ook boerderijzwammen van het geslacht Leukoagaricus, en gebruik zelfs antibiotische bacteriën aan beschermen hun gewassen tegen parasieten. Mieren houden het echter niet alleen bij landbouw; ze hoeden ook bladluizen. Net zoals wij mensen koeien melken, mieren "melken" bladluizen voor de voedzame honingdauw die ze produceren.

Dus deze kleine wezens waren allemaal boeren miljoenen jaren voordat de mens er zelfs maar aan had gedacht.

De menselijke beschaving is de meest recente toevoeging aan een steeds veranderend landschap van oude samenlevingen. Het leren waarderen van niet-menselijke beschavingen kan helpen de oude wijsheid van soorten die ons voorgingen te onthullen. Door dit te doen, zou deze nieuw ontdekte wijsheid ons kunnen helpen de milieucrisis op te lossen die door onze beschaving is veroorzaakt.

Over de auteur

Predrag Slijepcevic, hoofddocent biologie, Brunel University London

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

ING