Robots in de ZOO?

Al eens nagedacht over waarom er nog steeds geen robots rondlopen op straat of in de natuur? Heel eenvoudig, robots kunnen veel meer niet dan dat ze wel kunnen. Vooral als het gaat om zich efficiënt voortbewegen kunnen robots nog veel leren van dieren.

Om beter te begrijpen hoe dieren en robots bewegen, en hoe we daarvan kunnen leren om betere robots te ontwikkelen is dit jaar het LocoMorph project van start gegaan. LocoMorph is een vierjarig project gefinancierd door het 7de Kaderprogramma van de EU met zes partners; de universiteiten van Zürich en Lausanne (Zwitserland), Jena (Duitsland), Odense (Denemarken), Ryerson (Canada) en Antwerpen. Via de Universiteit van Antwerpen zal het CRC ook nauw betrokken zijn bij dit project.
Het project kent twee sleutelbegrippen: morfologie en morphosis. Met het eerste wordt bedoeld dat we inzicht proberen te krijgen in wat de invloed is van morfologie op de voortbeweging, en hoe de interactie is van verschillende  morfologische types (viervoetig, tweevoetig, met of zonder staart, enz.) met de omgeving. Morphosis slaat op veranderingen van de morfologie en hoe hiermee wordt omgegaan. Die verandering kan ongewild zijn (bv. een blessure of functieverlies van ledematen) of gewild (bv. het overgaan van viervoetig naar rechtop stappen zoals we al onderzochten bij bonobo’s). Dieren zijn veel beter dan robots in staat om aan morphosis te doen, maar hoe dit juist gebeurt (op het niveau van aanpassingen aan bewegingscontrole en bewegingscoördinatie) is veelal onbekend omdat het locomotie-onderzoek zich meestal heeft toegespitst op “eenvoudige” voortbewegingsvormen (gezonde dieren, rechtdoor stappend aan een constante snelheid).  Het Antwerpse aandeel in het project is om te bestuderen waarom dieren zich zo goed kunnen aanpassen aan wijzigingen in hun “morfologie” (zo kan een dier met een poot minder zich meestal nog zeer goed voortbewegen) en hoe ze dit juist doen. De resultaten voorzien de andere onderzoekspartners van relevante informatie die zij kunnen gebruiken om robuustere en meer polyvalente robots te ontwerpen. Tegelijkertijd kunnen we de inzichten gebruiken op zichzelf, door te begrijpen hoe dieren zich aanpassen aan veranderingen in hun omgeving (ondergrond enz.) of in hun eigen morfologie (bv. pootafwijkingen). Vertaald naar de Zoo-context kunnen we bijvoorbeeld evalueren of een nieuw type ondergrond of een nieuw verblijf al of niet een effect heeft op de voortbeweging (en zo ja, is dat dan een positief effect?). Bovendien kunnen we eenvoudiger bepalen of een bepaalde blessure voor een dier drastische gevolgen heeft of eerder gemakkelijk wordt opgevangen door een gewijzigd bewegingspatroon.
Op het CRC symposium van aanstaande vrijdag 20 november zullen de verschillende onderzoekspartners u een voorproefje geven van wat er te gebeuren staat..... Zorg dat u erbij bent!

Kristiaan D’Août (UA en CRC)

Van wolfspinnen en wrattenzwijnen

Wat hebben mieren, pekelkreeftjes, wolfspinnen, wrattenzwijnen, mosselen en de plant Hugonia serrata allemaal gemeen?... Ze zijn de onderzoeksobjecten van de zes laureaten voor de jaarlijkse Ketsprijs, die afgelopen zaterdag 7 november in de ZOO van Antwerpen werd uitgereikt. De Jacques Kets prijs voor de biologie biedt Vlaamse en Waalse masterstudenten sinds 2007 de mogelijkheid om met hun masterthesis mee te dingen naar de twee conservatie stimuleringsprijzen twv 1200 Euro, die door de KMDA, Parc Paradisio en de Koninklijke Belgische Vereniging voor Dierkunde (KBVD) beschikbaar worden gesteld. Uit 24 kandidaten selecteerde een professionele jury de 6 meest-belovende studenten op grond van een samenvatting van hun masterthesis en de antwoorden op enkele vragen. De zes genomineerde kandidaten stelden zaterdag hun thesis voor tijdens een symposium voor een jury van Vlaamse en Waalse professoren.

De zes geselecteerde kandidaten waren:
Aurora Geerts van de KULeuven, die een voordracht gaf over een evolutionaire verklaring voor het fenomeen van ‘Bet-hedging’; een voortplantingsstrategie die veel dieren en planten gebruiken in extreme omgevingen. Bij bet-hedging stellen dieren hun voortplanting uit tot momenten die betere omstandigheden bieden. Kreeftachtigen die in rotspoelen leven bijvoorbeeld, leggen eitjes die verschillende en soms langdurige periodes van droogte kunnen weerstaan en zo met hun onvoorspelbare omgeving kunnen omgaan, en zich pas ontwikkelen en zichzelf weer voortplanten tijdens gunstige omstandigheden, bijvoorbeeld na een regenbui.
Steven Van Bellgehem van de UGent sprak over de karakterisering van verschillende soorten wolfspinnen en het ontstaan van nieuwe soorten op de Galapagos eilanden als gevolg van reproductieve isolatie en verschillende omgevingsfactoren.
Dagmar Obbels van de KULeuven, stelde haar thesis voor over de populatiegenetica van wrattenzwijnen op het Indonesische eiland Sulawesi. Haar project was onderdeel van het Hoefdierenproject op het Indonesische eiland Sulawesi dat het KMDA onderzoeksdepartement CRC samen met de universiteiten van Edinburgh, Durham en Bogor opgezet heeft. Dagmar heeft voor haar thesis een vergelijking gemaakt van de historische populatie zwijnen op Sulawesi op grond van DNA van museumstalen, en DNA stalen van de huidige populatie wrattenzwijnen.
Delphine Coates van UGent beschreef een onderzoek waarbij ze een evaluatie maakte van verschillende methodieken om mosselen (Jawel, de gewone eetbare variant…) te gebruiken als bio-indicatoren voor watervervuiling in de Belgische zeehavens.
Nina Wauters van de ULBruxelles deed een studie in de Andes naar de diversiteit van mieren in relatie tot hoogte- en klimaatsverschillen. Dit was de eerste studie waarbij een volledige analyse gedaan werd van mierengemeenschappen langsheen een hoogtegradiënt. Dit soort studies kan belangrijke informatie genereren over de effecten van klimaatsveranderingen op biodiversiteit.
Sofie Meeus van de KULeuven, tenslotte, - de enige botanist in dit gezelschap - bestudeerde de evolutie van voortplantingsstrategieën bij planten op eilanden. Meer in het bijzonder bekeek zij of zelfbestuiving in de plant Hugonia serrata veroorzaakt werd doordat hun gespecialiseerde bestuivers sterk in aantal zijn afgenomen, of dat het hier een heel oude eigenschap is die bij veel eilandsoorten voorkomt. Immers, zelfbevruchting biedt planten veel voordelen voor het kunnen koloniseren van eilanden.

De jury, bestaande uit Hans Van Dijck (UCLouvain), Serge Aron (ULBruxelles), Dominique Adriaens (UGent), Kurt Jordaens (UA & Museum voor Midden Afrika), Pierre Devos (Koninklijke Belgische Vereniging voor Dierkunde, onze nieuwe Kets-partner sinds dit jaar) en Zjef Pereboom (KMDA), sprak zich na deliberatie unaniem uit voor Aurora Geerts uit Leuven als eerste Ketsprijswinnaar. Nina Wauters uit Brussel werd als op een na beste kandidate uitverkozen. Beide kandidaten hadden een zeer goede en duidelijk opgebouwde  presentatie, en gaven er tijdens de vragenronde blijk van hun onderwerp volledig te beheersen. Zij bleken zeer mature wetenschappers te zijn die hun eigen onderzoek in een groter evolutionair kader konden plaatsen. De overige kandidaten waren uiteraard niet slecht, ze waren immers al door de eerste selectieronde gekomen, maar over het geheel gezien scoorden zij op de gebruikte criteria minder goed dan de twee winnaars.

De prijs bestaat in haar huidige vorm pas drie jaar, en begint binnen de Belgische academische wereld steeds meer belangstelling te krijgen. Om het voortbestaan van de prijs te garanderen en de communicatie over het bestaan van de prijs en de doelstellingen ervan te verbeteren, werken we vanaf dit jaar samen met de KBVD die vanaf volgend jaar zal nog een extra beloning uitreiken. De winnaar ontvangt dan naast de reisbeurs van 1.200 Euro ook een vergoeding voor de reis- en registratiekosten voor deelname aan het jaarlijkse Benelux Congress of Zoology, inclusief de mogelijkheid een heuse wetenschappelijke presentatie over de thesis te verzorgen op dit congres.

Zjef Pereboom