Rollen in de modder, een verfrissende duik in een waterpoeltje of gewoon chillen in de schaduw; mens en dier vinden meestal prima verkoeling wanneer het kwik in de zomer weer oploopt. Maar sommige dieren ontkomen nauwelijks aan de brandende zon en moeten alles uit de kast trekken om hun lichaamstemperatuur in bedwang te houden. Bionieuws zet zes lucratieve verkoelingstactieken uit het dierenrijk op een rijtje.
Ventilatorbijen
Als er iets kostbaar is voor honingbijen (Apis mellifera), dan is het wel het broedsel. De tienduizenden vrouwelijke werkers doen er dan ook alles aan om de kleintjes te beschermen, ook tegen hitte. Maar op snikhete zomerdagen in de volle zon is dat nog knap lastig: het microklimaat van het centrale deel van het nest – waar de larven zijn gehuisvest in de bijenraat – moet altijd tussen de 32 en 36 graden Celsius blijven.
En dus nemen de bijen drastische maatregelen wanneer de temperatuur de 35 graden nadert: honderden werkbijen veranderen in ventilatorbijen, zo beschrijft een review in Future Cities and Environment (2020). Ze verspreiden zich door het nest en nemen posities in, vaak aan de randen van het nest. Een deel van de ingangen laten ze vrij. Hun taak? Klapperen met de vleugels alsof hun leven er vanaf hangt. Zo ontstaat er een luchtstroom die niet alleen de temperatuur tempert, maar ook opgehoopte CO2 vervangt met verse zuurstof.
Mocht dat niet genoeg zijn, dan hebben de bijen nog een vernuftige truc achter de hand: water buiten het nest verzamelen, over de bijenraat spuwen en opnieuw klapperen met de vleugels. Koele lucht zakt, dus het water droppen ze meestal aan de bovenkant op het broedsel. De ventilatorbijen koelen zelf vermoedelijk vrij weinig af van al dat obsessieve vleugelgeklapper.
Koele knuffels
Alsof hun aaibaarheidsfactor nog niet hoog genoeg is, hebben pluizige koala’s een bijzonder wapen in de strijd tegen Australische hitte: knuffelen. Een innige omhelzing blijkt namelijk hartstikke verkoelend te werken, als de knuffelpartner een koude boom betreft. Bij hoog oplopende temperaturen vleien koala’s dus graag een zo groot mogelijk lichaamsoppervlak tegen zo’n boom aan. Met de buik naar voren, want daar zit minder isolerende vacht in de weg.
Australische en Amerikaanse zoologen ontdekken de afkoelfunctie van boomknuffelen door 37 koala’s met radiosignalen te volgen en boom- en omgevingstemperatuur te meten met warmtecamera’s (Biology Letters, 2014). Bomen blijken een stuk kouder dan de omringende lucht; voor recordhouder Acacia mearnsii bedraagt het verschil zo’n 8,9 graden. Op hete dagen blijken koala’s dan ook vaker deze boomsoort te knuffelen. Bovendien zoeken ze dan de koelere gedeeltes van bomen op; laag bij de grond op de hoofdstam.
Koala’s kunnen ook op andere manieren hitte kwijtraken, bijvoorbeeld door te hijgen of hun polsen te likken. Daarbij verliezen ze echter kostbaar vocht, waar koala’s in het droge Australië maar weinig van binnenkrijgen – ze vertrouwen daarvoor op het eten van eucalyptusbladeren. Gelukkig berekenen de zoologen in Biology Letters dat koala’s met droge, koude boomknuffels al 68 procent van hun vereiste hitteverlies weten te regelen.
Modderige zomerslaap
Aan het einde van het regenseizoen veranderen de zoetwatermoerassen van West-Afrika in een modderige bende. Door oplopende temperaturen en toenemende droogte leggen vissen massaal het loodje. Slechts één houdt dapper stand, al 400 miljoen jaar: de West-Afrikaanse longvis (Protopterus annectens). Tactiek? Een fikse zomerslaap houden.
De aalachtige, soms twee meter lange vis graaft zichzelf daarvoor in de modder in. Eenmaal op zo’n 25 centimeter diepte begint hij te hyperventileren en massaal speeksel te spugen, wat binnen zes tot acht dagen kneiterhard wordt – in de kokonachtige schuilplaats die daardoor ontstaat wacht hij geduldig op de terugkeer van het water. Als het nodig is vier jaar lang.
Gedurende die periode gaat zijn stofwisseling drastisch omlaag en verteert hij spierweefsel in zijn staart. Zijn brein blijft echter wel op een laag pitje draaien, waarschijnlijk om verstoringen in de omgeving waar te nemen (Temperature, 2014). Voor zuurstof vertrouwt P. annectens op zijn primitieve long; de gang naar zijn kokon houdt altijd contact met de buitenlucht. Het giftige ammonia dat normaal via de kieuwen het lichaam verlaat, ontgiftigt de longvis tot urea, wat hij eenmaal in water weer uitscheidt – als ware het ochtendurine (Frontiers in Physiology, 16 februari 2017).
West-Afrikaanse longvissen zijn trouwens lang niet de enige dieren die een zomerslaap houden, oftewel in estivatie gaan. Ook bijvoorbeeld het vogelbekdier, sommige grondeekhoorns, verschillende slakken en vetstaartmaki’s dutten de zomer door.
Hete vlekken
Met zijn karakteristieke vlekkenpatroon is de giraffe mooi gecamoufleerd. Maar zijn die donkere plekken wel handig onder de snikhete Afrikaanse zon? Ja dus, stellen Zuid-Afrikaanse onderzoekers in Transactions of the Royal Society of South Africa (2004). Die giraffe-outfit is hartstikke hitteproof. De vlekken werken namelijk als zogeheten thermische vensters. Rond de randen lopen dieper in de huid grote bloedvaten, die uitkomen op een fijn netwerk direct onder de vlek. Afhankelijk van de buitentemperatuur verwijden die grote bloedvaten. Daardoor komt meer bloed onder de vlekken terecht, waar de doorbloedde huid zijn hitte kwijt kan aan de buitenlucht. Bovendien, zo ontdekten de Zuid-Afrikanen, zijn de vlekken voorzien van extra zweetklieren.
Onderzoek met warmtecamera’s bij dierentuindieren (Zoo and wild animal medicine current therapy, 2008) bevestigt het idee van girafvlekken als thermische vensters. De vlekken zijn namelijk niet alleen overdag warmer, als de zon ze opwarmt, maar ook ’s nachts. Regulatie van de vlektemperatuur via bloedvaten lijkt daar een logische verklaring voor. Overigens blijft ook het patroon van zebra’s ’s nachts mooi zichtbaar; bij hen heeft dat te maken met een isolerende vetlaag onder zwarte strepen. Gezien het weinige onderzoek naar dit fenomeen blijven er overigens nog wel wat open vragen – wellicht zou de giraffe bij echt extreme hitte toch liever lichtgekleurd en vlekloos zijn.
Keelzakverkoeling
In het open, droge en hete woestijnlandschap in het midden en westen van de Verenigde Staten is water schaars en schaduw zeldzaam. Toch weet het kleinste nachtzwaluwtje van de VS – de poorwill (Phalaenoptilus nuttallii) – daar prima te overleven. Zijn geheime wapen tegen hitte? De keelzak. Door hevig te trillen met het uitgerekte stukje huid van de keel, komt er een luchtstroom door de zak op gang die op twee manieren hitte afvoert: via de bloedvaten vlak onder het huidoppervlak en via verdamping van water uit de vochtige keelzakmembranen (Journal of Experimental Biology, 2018).
Een uitermate efficiënte strategie die überhaupt geliefd is onder de nachtzwaluwachtigen
Poorwills zijn lang niet de enige die deze tactiek hanteren, maar ze hebben hem wel tot in de puntjes geperfectioneerd: terwijl ze hun hitteafvoer via deze weg opkrikken, gaat hun basale stofwisselingssnelheid nauwelijks omhoog. En dat scheelt nogal in vochtverlies, waardoor poorwills temperaturen tot 62 graden Celcius kunnen overleven (Journal of Experimental Biology, 2017). Het is een uitermate efficiënte strategie die überhaupt geliefd is onder de nachtzwaluwachtigen (Caprimulgiformes).
Toch trillen ook andere vogelsoorten soms graag met hun keelzak. Zweten is zonder zweetklieren namelijk geen optie en hijgen als een hond is weliswaar effectief maar niet altijd ideaal – vocht verdampt dan in rap tempo. Ook voor jonge vogels biedt een trillende keelzak soms uitkomst, wanneer ze bijvoorbeeld in hun soms snikhete nest geen kant op kunnen.
Afkoelpoep
Vreemde lichaamsgeurtjes bij warme dagen zijn nu eenmaal niet altijd te voorkomen, maar ooievaars hebben daar schijt aan. Letterlijk, want om zichzelf af te koelen besmeuren zij hun poten met een mengsel van poep en plas. Urohidrosis, zoals dit afkoelmechanisme heet – vrij vertaald: urinezweet – werkt hetzelfde als bij zweten, maar dan met verdampend ontlastingsvocht in plaats van zweetdruppeltjes.
Aangezien ooievaars relatief lange ongevederde uitsteeksels hebben, waar ze ook nog eens gemakkelijk de boel langs kunnen laten lopen – één poot per keer – is dit voor hen een aantrekkelijke tactiek. Bovendien kunnen ze de toevoer van warm bloed naar hun poten reguleren door vaten te verwijden. Vandaar dat alle leden van de ooievaarsfamilie (Ciconiidae) lekker aan het schijten slaan bij warmte (Scientific Reports, 2021). Er zit wel verschil tussen ooievaarsoorten; zo schakelt de helft van de bekende witte ooievaars (Ciconia ciconia) bij 27,68 graden al over op urohidrosis, terwijl de bischopsooievaar (Ciconia episcopus) die grens pas bij 33,49 graden bereikt. Soorten met een open habitat zijn bovendien frequentere afkoelschijterds dan ooievaars die vaak in het water staan.
Bijkomend voordeel van urohidrosis is dat het witte, zonlicht reflecterende poten oplevert. Al is dat mogelijk een probleem in de paartijd; pootkleur is voor sommige ooievaarsvrouwtjes een aantrekkelijkheidsmaat. Behalve ooievaars doen ook onder meer gieren, condors en jan-van-genten aan urinezweten.