Wetenschap
Lange snuiten beschermen vossen als ze met hun hoofd in de sneeuw duiken, zo blijkt uit onderzoek
Bij het jagen op muizen in de winter is het bekend dat rode en poolvossen met hun hoofd naar voren duiken met een snelheid van 2 tot 4 meter per seconde, maar hun scherpe neuzen verminderen de impactkracht in de sneeuw en beschermen ze tegen verwondingen, volgens een nieuw onderzoek van de Cornell University.
Het fundamentele onderzoek werpt licht op de biomechanica van het unieke jachtgedrag (ook wel muizen genoemd), vergroot ons begrip van de aanpassingen van dieren en biedt inzicht in sneeuwblessures die mensen ervaren tijdens het snowboarden of skiën.
Het onderzoek verschijnt in de Proceedings of the National Academy of Sciences .
Hoewel er veel onderzoek is gedaan naar watervogels en dieren zoals bruinvissen en dolfijnen die vanuit de lucht in het water duiken, zijn de interacties tussen dieren en het grensvlak tussen lucht en sneeuw nog niet goed onderzocht. Sneeuw heeft vloeibare eigenschappen als het licht en donzig is, en vaste eigenschappen als het verdicht is, zoals wanneer mensen sneeuwballen maken.
"De scherpe snuit van de vos drukt de sneeuw niet significant samen; hij dringt er zonder veel weerstand doorheen", zegt Sunghwan Jung, de corresponderende auteur van het artikel en professor in biologische en milieutechniek. Jisoo Yuk, een promovendus in het laboratorium van Jung, is de eerste auteur van het artikel.
Vossen behoren tot de hondenfamilie (Canidae), die lange snuiten hebben ontwikkeld voor de jacht op roedels. "Elk lid van een roedel brengt toenemende schade toe aan zijn prooi door met zijn lange snuit te bijten, wat de prooi kan doden," zei Jung. De lange snuit heeft als bijkomend voordeel dat het het muizen vergemakkelijkt.
Aan de andere kant staan leden van de kattenfamilie (Felidae) bekend om hun eenzame jachtstijl en hebben ze korte snuiten ontwikkeld die in één enkele poging een krachtige en dodelijke beet kunnen geven.
In het onderzoek scanden de auteurs schedels van rode en poolvossen (van de familie Canidae) en lynx- en poema-schedels (van de familie Felidae) in het American Museum of Natural History in Manhattan. Ze hebben de schedels in 3D geprint en elk aan een sensor bevestigd die de impactkracht meet. De schedels werden vervolgens in zowel sneeuw als water gedropt, en de onderzoekers voerden gegevens in computermodellen in om de impact van beide te vergelijken.
Jung en collega's ontdekten dat de scherpe snuiten van de vossen met weinig weerstand de sneeuw binnendrongen, waardoor potentiële weefselschade tijdens een headfirst-duik tot een minimum werd beperkt. "Zonder veel compressie gedraagt de sneeuw zich, ondanks de impact bij hoge snelheid, als water", zei Jung. Maar de platte snuiten van Felidae drukten de sneeuw samen bij de botsing, waardoor een grote en potentieel schadelijke weerstand ontstond.
Bij het muizen in de sneeuw zorgt de lange snuit ervoor dat de vos zijn prooi eerder kan bereiken, omdat muizen erg gevoelig zijn voor bewegingen in hun omgeving en snel kunnen ontsnappen. Andere gedragsstudies hebben aangetoond dat vossen, voordat ze opspringen, hun hoofd schudden om te luisteren naar de ritselende geluiden van muizen of andere dieren onder het sneeuwoppervlak, waardoor ze de diepte van de geluidsbron kunnen meten.
"Dit is een zeer gevaarlijk proces, maar we hebben geen meldingen gehad dat vossen gewond raakten", zei Jung.
Co-auteurs zijn onder meer William Bemis, hoogleraar ecologie en evolutionaire biologie en faculteitsconservator vissen voor het Cornell University Museum of Vertebrates.