Mysterie van de springende vlo opgelost

Marysa van den Berg

2011-02-10 10:00:43

Zet de vlo zich bij zijn sprong af met zijn knieën of met zijn tenen? Twee kampen van biologen hadden er elk hun eigen ideeën over. Maar na 44 jaar is het probleem dan eindelijk opgelost: de vlo zet zich af met zijn tenen.

Vlooien zijn de ergernis van elke huisdierbezitter. Maar hoe springen die beestjes nu eigenlijk vrolijk ons huis rond? Henry Bennet-Clark ontdekte in 1967 dat vlooien de energie voor hun explosieve sprong uit een soort elastisch eiwit in hun poten halen. Hij bedacht dat ze die energie gebruiken om kracht te zetten met hun tenen (tarsus) bij de afzet voor de sprong. Een andere onderzoeker en een autoriteit op het gebied van vlooien, Miriam Rothschild, was het daar absoluut niet mee eens. De vlooien zouden zich juist afzetten met hun knieën (trochanter). Jarenlang was er discussie over wie van de twee het bij het rechte eind had. Maar geen van hen had de apparatuur om een springende vlo in actie vast te leggen.

Malcolm Burrow en Gregory Sutton van de Universiteit van Cambridge besloten het mysterie van de springende vlo eindelijk uit te zoeken. Met tien egelvlooien en een hogesnelheidscamera gingen ze aan de slag. Ze waren even bezorgd dat het lastig zou zijn de hoppende beestjes op de labvloer goed in beeld te krijgen. Maar dat bleek makkelijker dan gedacht; de vlooien zaten perfect stil in het donker en sprongen alleen wanneer het licht aan ging. Uiteindelijk konden Burrow en Sutton zo perfect filmpjes schieten van in totaal 51 sprongen.

Verreweg de meeste vlooien leken te springen met hun tenen én knieën. Maar bij een op de tien sprongen waren alleen de tenen betrokken. Het lijkt er dus op dat de knie niet altijd nodig is voor de afzet. Maar kwam de kracht echt alleen van de tenen en hing de knie er toevallig bij, of kunnen vlooien kiezen tussen de mechanismen: krachtig afzetten met de tenen óf de knieën? Kortom: de onderzoekers hadden meer gegevens nodig om conclusies te kunnen trekken.

Anatomie van een vlo (Foto: Gregory Sutton)

Toen ze een meer gedetailleerde blik op het beeldmateriaal wierpen, bleek dat de vlooien die leken te springen met tenen én knieën in snelheid bleven toenemen in de lucht nadat de knieën al van de grond af waren. Precies diezelfde versnelling was te zien met de vlooien die alleen met de tenen afzetten. De kracht zit hem dus echt in de tenen. Nog een punt voor de ‘teen-afzet-hypothese’: de tenen en de onderpoten van de vlo zijn bedekt met weerhaakjes – waarschijnlijk voor een betere grip bij de afzet – terwijl zijn knieën compleet glad zijn.

Maar zoals het goede wetenschappers betaamt, zochten Burrow en Sutton nog meer bewijs voor de hypothese van Bennet-Clark dat vlooien afzetten met hun tenen. Ze bouwden wiskundige modellen van de twee tegengestelde hypotheses die de weg van de springende vlo perfect zouden kunnen voorspellen. De verkregen berekeningen vergeleken ze vervolgens met de waarden van de op film waargenomen vlooiensprongen. De modellen bleken de afzetsnelheid allebei goed te voorspellen (4,9 kilometer per uur), maar bij het voorspellen van de pieksnelheid zat het Rotschildmodel er volledig naast. Het duo was er nu zeker van: de vlo zet af met zijn tenen wanneer hij springt. Eindelijk krijgt Bennet-Clark dan na 44 jaar zijn gelijk.

Burrow en Sutton publiceerden hun werk in het Journal of Experimental Biology.

Een filmpje van een springende vlo uit het onderzoek:

Bronnen: EurekAlert!, Journal of Experimental Biology, University of Cambridge

Beeld: Kat Masback/CC BY-SA 2.0







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws