Direct naar artikelinhoud Website logo
Voorpagina Krant Best gelezen Rubrieken Een torenvalk vliegt boven een weg. Een torenvalk vliegt boven een weg.Bron Foto Getty Images Interview Navigatie Dieren kunnen veel beter navigeren dan de gps in je auto. Maar hóe ze dat doen? Natuurdocumentaires zitten er vol mee: zeeschildpadden die terugkeren naar hun geboortestrand, trekvogels die jaarlijks op dezelfde boom landen. Hoe doen ze het? Een multidisciplinair team wil dat tot de bodem uitzoeken.
Joostvan Egmond Dit artikel is geschreven door Joost van Egmond redacteur wetenschap
Gepubliceerd op 21 september 2025, 11:00
Bewaren Delen Moeilijke vragen hebben de charme dat ze vaak makkelijk te formuleren zijn: Hoe vinden dieren hun weg?
“We weten het niet.” David Lentink kijkt er bijna triomfantelijk bij, al straalt hij in alles uit dat hij het dolgraag wél zou weten. De opgewekte toon van de Groningse onderzoeker laat zich door iets anders verklaren. Hij doet namelijk mee in een groot onderzoekscluster dat zich zeven jaar lang kan buigen over deze vraag, onder de naam NaviSense.
Lentink begon met lucht- en ruimtevaarttechniek, maar verdiepte zich al snel ook in zoölogie en robotica. “Alles dat vliegt”, vat hij het bondig samen. Vanuit die invalshoek houdt hij zich ook al lang met het bestuderen van navigatie bezig. Hij heeft een lange staat van dienst, aan prestigieuze universiteiten als Harvard en Stanford, maar hij vertelt met het enthousiasme van iemand die nu eindelijk eens écht aan de slag kan. “Zeven jaar ongestoord onderzoek, dat is echt ongekend!”
Nu is de navigatie van dieren enorm complex. Zeven jaar tijd en een enorm team betekenen zeker niet dat NaviSense het antwoord geheid gaat vinden. “Dit zijn risicovragen”, zegt Lentink. “Maar die moet je wel durven stellen. Dus niet altijd alleen maar op korte termijn een antwoord willen hebben. Dat gebeurt te weinig.”
Quote van David Lentink - hoogleraar biomimetica. Het gps-systeem is zo fragiel. Kijk alleen al naar hoeveel vluchten er afgelopen jaar zijn afgelast wegens verstoringen van het signaal. David Lentink hoogleraar biomimetica Dat juist voor dit thema ruimte kan worden gemaakt, ligt voor de hand. Los van de al eeuwenlange fascinatie die mensen hebben met het vraagstuk, is er de potentie die een antwoord zal hebben voor heel praktische problemen. De mens is nu voor navigatie volstrekt afhankelijk van gps. Een paar satellieten wijzen ons de weg bij alles dat we doen.
“Dat systeem is zo fragiel. Zonnevlammen verstoren het periodiek. En kijk alleen al hoeveel vluchten er afgelopen jaar zijn afgelast wegens verstoringen van het gps-signaal in Polen en de Baltische regio. Tegelijkertijd is er dus een fundamenteel andere manier om je weg te vinden die goed werkt. Dieren hebben dat al opgelost, wij weten alleen niet hoe.”
We hebben puzzelstukjes Het is niet zo dat de onderzoekers bij nul moeten beginnen om daarachter te komen. Er zijn vele puzzelstukjes bekend. Een spectaculaire doorbraak was de ontdekking dat een vogel in staat is om het zeer zwakke magnetisch veld van de aarde waar te nemen. De sleutel daartoe bleek te liggen in de kwantummechanica: paren van elektronen kunnen onder invloed van licht van elkaar verwijderd raken. Daarna zijn ze drastisch gevoeliger voor magnetisme. En in de ogen van vogels zitten eiwitten waarin dat proces optreedt. Het is daarmee aannemelijk dat een vogel dus op een of andere manier het magnetisch veld kan opmerken.
Dat is lang niet het enige. Lentink somt lukraak wat van de opgedane inzichten op: “Voor vogels is er heel veel bewijs vanuit het gedrag. Er zijn proeven geweest die laten zien: vogels gebruiken de sterren, vogels gebruiken de zon, vogels gebruiken het magneetveld van de aarde, vogels maken mogelijk gebruik van geluid. Nou, zo kunnen we heel lang doorgaan. Dat is een groot palet. Een heel mooi schilderspalet. Maar het echte antwoord weten we niet.”
Ten eerste ligt het mechanisme nog niet vast. Neem het waarnemen van het magneetveld van de aarde. Het lijkt er inderdaad sterk op dat processen op kwantumniveau het mogelijk maken om het zeer zwakke magneetveld waarneembaar te maken. “Maar dan weet je alleen nog maar dat het molecuul dat kan. Daarmee heb je nog niet bewezen dat de vogel het gebruikt.”
En nog belangrijker: hóe die het gebruikt. Want waarnemen waar het noorden is, zoals iedereen die weleens een kompas heeft gehanteerd zal kunnen bevestigen, is nog niet hetzelfde als weten waar je bestemming is.
Met alleen een kompas kom je er niet Daarvoor is meer nodig. Lentink deelt dat op in drie lagen. Het waarnemen, op welke manier dan ook, is stap één bij navigatie. Vervolgens komt de lokalisatie: de waarnemingen moeten bijdragen aan een besef waar je je bevindt ten opzichte van een doel. Ten slotte is er het gedrag dat eruit voort komt. Plat gezegd: ga je links- of rechtsaf?
Die drie lagen vormen samen het model dat de onderzoekers de komende jaren willen analyseren. Dat biedt enige houvast, maar binnen zo’n schema is veel variatie mogelijk. “Dus daar moeten we op verschillende manieren modellen voor maken. Maar uiteindelijk draait het dus om hoe die informatie in de omgeving tot gedrag van het dier leidt.”
Dat lukt je nooit als je alleen maar naar die losse puzzelstukjes staart. Het is als bij alle studies van complexe systemen: al snap je alle onderdelen, dan nog kan het geheel een raadsel zijn. Lentink draait daarom die puzzel liever om. Hij houdt bij alle onderzoeken die hij doet dat geheel voor ogen. Dat is in zijn geval een vogel.
Werk samen met de vogel Om die vogels te bestuderen, heeft Lentink in Groningen een flink laboratorium. Het staat vol met verschillende opstellingen: een windtunnel met hogesnelheidcamera’s die per milliseconde vleugelbewegingen registreren, een doos waarin de krachten worden gemeten die een fladderende kolibri op de lucht uitoefent. Het zijn innovatieve experimenten, die al tal van nieuwe inzichten hebben opgeleverd.
Lentink illustreert die manier van kijken met onderzoek dat hij deed naar vliegen. “Vrijwel alle vliegtuigen hebben een verticale staart, terwijl dat gewicht en weerstand oplevert. Vogels kunnen zonder, dat weten ingenieurs ook al heel lang natuurlijk, maar niemand had goed onderzocht hoe.”
Een torenvalk vliegt boven de velden. Een torenvalk vliegt boven de velden.Bron Foto Getty Images Lentinks team lukte dat wel, en ze bouwden een robot die op hetzelfde principe vloog. Dat is de gedachte achter biomimetica. “Je kunt al die eigenschappen gewoon observeren aan een vogel. Dat is eigenlijk wat ik doe. En vervolgens bouw je die robot om te bewijzen dat je het snapt.”
“Vliegen is geen aerodynamica, dat is maar een onderdeel ervan. Dus als je snapt hoe aerodynamica werkt, heb je vliegen nog niet echt begrepen. Dan kom je nooit verder dan zo'n onbeholpen ding als een vliegtuig en zul je nooit een vogel na kunnen doen.”
In zulk onderzoek zijn de vogels meer dan een proefdier. Ze zijn informanten, eigenlijk partners in het onderzoek. Dat worden ze niet zomaar, er gaat heel veel tijd en geduld in zitten om dieren te trainen, vertelt Lentink.
Het lab houdt deze partners in ruime verblijven naast het hoofdgebouw. Lentink loopt ze langs, van duiven tot roofvogels. “Een dier is niet zomaar ontspannen en relaxed en doet zijn ding. Het gaat er ook om dat je ze zo traint en de omgeving zo opbouwt dat ze echt hun natuurlijke gedrag vertonen.”
Positieve stimulans werkt daarbij het beste, merkte hij. Sowieso vindt hij dat belangrijk uit ethisch oogpunt, maar het levert ook betere resultaten. “Bij roofvogels is het bijvoorbeeld al duizenden jaren gebruikelijk om eten te onthouden, zodat ze honger krijgen en willen jagen. Wij geven ze juist onbeperkt muis en gevogelte. Als we iets van ze willen, geven we ze een extra lekkernij en daarvoor willen ze prima werken. Ze hoeven geen honger te hebben om gemotiveerd te zijn. Zo kunnen ze natuurlijk gedrag beter vertonen.”
Als je zo met je dieren omgaat, kun je ze de meest ingewikkelde experimenten laten uitvoeren. Enkele jaren terug wist hij zo aan te tonen dat dwergpapegaaien de horizon niet alleen zien, ze kunnen het ook voelen, door de zwaartekracht die op hun evenwichtsorgaan werkt. Met die informatie zorgen de nekspieren dat het hoofd horizontaal blijft. In een proefopstelling vlogen ze in het donker, met hevige windvlagen uit de windmachine, zo op een doel af. Je kon zien hoe ze daarbij hun lijf in de windrichting draaiden, als een windvaan.
“Ja, dat had ik natuurlijk niet van tevoren bedacht toen ik lucht- en ruimtevaart ging studeren. Dat ik dan ook nog ging leren om dieren te trainen. Maar als ik mijn vragen wil beantwoorden, dan is dit voor mij het mooiste pad. En voor mij is het een van de meest waardevolle dingen die ik persoonlijk heb geleerd. Ik zie het als een vorm van communiceren met een soort waarvan ik de taal niet spreek.”
Ver voorbij je specialisme kijken De onderzoekers van NaviSense hebben de komende zeven jaar heel wat te leren, ook onderling. Het cluster telt alleen al 25 hoofdonderzoekers, daar komt nog een flink aantal promovendi en assistenten bij, plus nog een dozijn samenwerkingspartners. De expertises lopen van kwantumchemici tot ecologen.
“Op echt grote vragen is niemand expert”, zegt Lentink plechtig. “We zullen allemaal van elkaar moeten leren, en de lijntjes moeten kort zijn.” Een afschrikwekkend voorbeeld van wat er anders dreigt, is weer de ontdekking van het kwantumeffect dat navigatie op het magneetveld van de aarde mogelijk maakt. Het principe werd eind jaren zeventig al geopperd in een wetenschappelijk artikel, maar kreeg geen vervolg, want het was onbegrijpelijk voor biologen. Het idee bleef ruim twintig jaar op de plank liggen voor iemand ermee verderging.
Quote van David Lentink . ‘Op echte grote vragen is niemand een expert. We moeten allemaal van elkaar leren.’ David Lentink Clusteren is dus het motto. Alleen de verschillende soorten dieren die worden bestudeerd: vogels