Ongewerveld leed

1 Posted by - 5 oktober, 2013 - Features, NRC Handelsblad
Beeld: CanStockPhoto

Dierethiek // Vrijwel niemand denkt erbij na wat voor leed hij veroorzaakt als hij een mug doodslaat. Over de vraag of het insect pijn voelt voeren wetenschappers nog debat.

TAMAR STELLING
NRC Weekend – Wetenschap | 5 – 6 oktober 2013 | p. 4 & 5

Pijn voelen is lijden, behalve als het besef van pijn niet tot het bewustzijn doordringt. Dat gewervelde dieren zoals zoogdieren en vissen met hun goed ontwikkelde zenuwstelsel pijn kunnen lijden staat buiten kijf. Maar hoe zit het met de overige 98 procent van de diersoorten op aarde: de ongewervelden – wormen, insecten, schaaldieren, etcetera? Kunnen deze dieren zonder geavanceerd brein wel lijden? Hebben ze pijn?

Het sinds juli dit jaar voor het eerst commercieel verkrijgbare cyborg insect, de RoboRoach, lijkt niet zoveel last te hebben van de besturingsimplantaten die vastgelijmd zitten aan zijn schildje en afgeknipte voelsprieten. Maar insecten zoals het fruitvliegje zullen geuren die ze associëren met pijn altijd vermijden. Steeds meer restaurants stoppen met het koken van levende kreeften. Terwijl Europa, met Nederland voorop, fors aan het investeren is in de overstap van vlees eten naar insecten eten. Kennen deze ongewervelde dieren zoiets als een humane dood?

De deskundigen zijn er nog niet uit. Bob Elwood, hoogleraar diergedrag aan de Queen’s University in Belfast, meent aan het gedrag van zijn kreeftachtigen toch echt te kunnen zien dat ze pijn voelen. Terwijl Hans Smid, entomoloog aan de Universiteit Wageningen, de hersenen van zijn insecten simpelweg te klein vindt om „een emotie als pijn” te kunnen genereren. Robyn Crook, evolutionair neurobioloog aan de University of Texas Health in Houston, is onbeslist over wat haar inktvissen mee krijgen. Meer onderzoek is broodnodig.

Pijnprikkels

De wetenschap is verdeeld over wat pijn precies is. Aangenomen wordt dat wanneer een dier reageert op pijnprikkels dat nog niet wil zeggen dat het dier ook daadwerkelijk lijdt. Het kan immers ook een reflex zijn zonder dat de pijninformatie het bewustzijn van het dier bereikt. Pijnreceptoren komen voor in het hele dierenrijk, van mens tot fruitvliegje. Maar de pijn zelf is een subjectieve ervaring, niet meetbaar met een apparaat. Dat we onze medegewervelden inmiddels zien als mede-lijders is omdat ze sterke gelijkenissen met de mens vertonen in lichaamsbouw, hersenstructuur en in aan pijn gerelateerde gedragingen. Ongewervelde dieren lijken in die zin minder op ons en voelen zodoende geen pijn, was altijd de gedachte.

„Wanneer je een ongewervelde pijn doet kun je meteen wel zien dat hij zich terugtrekt van de vervelende prikkel”, zegt Elwood. „Ik vroeg me tijdens experimenten af: zien we kortstondig reflexgedrag of iets anders? Gedrag dat je bijvoorbeeld ook van zoogdieren zou verwachten zoals hinken of het langdurig beschermen van een ledemaat?” Heremietkreeftjes bleken na elektrische schokken op hun achterlijf deze langdurig tegen de grond te schuren. „Dat is geen reflexmeer. Een reflex is korte termijn, geen langdurige inspanning.”

WETGEVING // Ongewervelde dieren zijn in feite vogelvrij

In Nederland bestaan er voor de wet vier soorten dieren: een wild dier, een huisdier, een productiedier of een proefdier. Alleen proefdierwetten maken een duidelijk onderscheid tussen dieren waar we voorzichtig mee moeten zijn – alle gewervelden en straks ook de inktvis – en dieren waar alles mee kan – de rest: alle ongewervelden.

Wat de overige dierwetten inhouden voor onze omgang met ongewervelden is heel onduidelijk. Zo geldt in algemene zin bijvoorbeeld wel, volgens artikel 36 in de Gezondheids- en Welzijnswet voor dieren, dat je geen enkel dier onnodige schade mag toebrengen. Toch geeft niemand het buurjongetje aan dat lieveheersbeestjes tussen de kieren van stoeptegels prakt. „Ik zou in dit geval ook niet kunnen zeggen wanneer een dier stopt een dier te zijn – in wettelijke zin dan”, zegt Annelies Freriks, hoogleraar dierenrecht aan de Universiteit Utrecht.

Ook een rare kronkel in de wet: wij mogen insecten eten, maar de dieren die wij eten, niet. Dat volgt uit de regel dat dieren niet aan andere dieren gevoerd mogen worden, zegt Arnold van Huis, hoogleraar entomofagie aan de Universiteit Wageningen, „De Europese Unie heeft dat ooit bedacht vanwege het besmettingsgevaar van BSE (gekkekoeienziekte) maar ze stonden er niet bij stil dat insecten ook dieren zijn.” Per 1 juni dit jaar mogen insecten wel weer aan vissen gevoerd worden.

Voor het insect als productiedier is overigens wettelijk niets geregeld over hoe je ze moet houden, vervoeren of doden. Een woordvoerder van de Partij voor de Dieren zegt niet te weten hoe het precies zit met de rechten van ongewervelden. Ook heeft het voor de PvdD „geen prioriteit” om dit uit te zoeken.

Vervolgens kijkt Elwood naar leren. „De enige evolutionair gezien logische reden voor het ervaren van pijn is dat je leert van die ervaring, dat het toekomstig gedrag verandert opdat een herhaling van diezelfde pijnprikkel kan worden vermeden.” Elwood deed onderzoek naar het leervermogen van de strandkrab aan de hand van wederom elektrische schokjes (Journal of Experimental Biology, februari 2013). „Een krab kreeg de keus tussen twee schuilplaatsen in een fel verlicht aquarium.” Krabben leven bij daglicht onder stenen om predatie te voorkomen. „Krabben uit de ene groep wachtte een elektrische schok in de bunker van hun keuze, de andere niet.” Vervolgens gingen de krabben een tweede maal de bak in. „De overgrote meerderheid van de krabben ging weer onder dezelfde steen zitten als eerst. Krabben die daar de eerste keer een schok kregen, kregen die nu weer.” De krabben gingen een derde maal de bak in. „Nu zagen we dat krabben die twee keer een schok te verduren hadden gehad veel vaker van s c huilplaats wisselden dan de andere groep.” Na twee proeven was hun schuilplaatskeuze al beïnvloed. „Dat geeft aan dat ze snel leren, wat je zou verwachten van een dier dat pijn ervaart.”

Tot slot kijkt Elwood naar zogeheten behavioral trade-offs. „Ik zie pijn als een grote motivatie. En als motivatie kan een dier het ondergaan van pijn afwegen tegen andere motivatie s.” Wat wil een ongewervelde graag genoeg dat hij eventuele pijn op de koop toe neemt? „Zit een heremietkreeft eenmaal in een geprefereerde soort schelp en hij krijgt een schok, dan blijkt dat hij de schelp minder snel verlaat dan wanneer hij in een impopulaire soort schelp zit.” Ook hier is duidelijk geen reflex in het spel. „Het verlaten van de schelp hangt deels af van in hoeverre de schelp bevalt.”

Zeer heftige emotie

„Ik ben er stellig van overtuigd dat insecten geen pijn voelen”, zegt Hans Smid. „Als insec ten al leren van ‘pijn’-prikkels is dat te verklaren aan de hand van relatief eenvoudige neurale netwerken. De tussenkomst van pijn is daar niet voor nodig.” Smid mist de verwachte pijngedragingen bij een insect. „Een insect laat wel een duidelijke reflex zien op het moment dat er een pootje schade ondervindt, maar vertoont daarna geen beschermend gedrag meer jegens die poot, zoals een hond wel zou doen.” En zelfs wanneer het achterlijf van een insect open ligt, gaat het toch rustig door met eten. „Als een bidsprinkhaan een woestijnsprinkhaan opeet, dan zal die woestijnsprinkhaan op zijn beurt weer rustig gras kunnen eten als je dat voor z’n kop houdt.”

Smid ziet pijn als een zeer heftige emotie, die je volgens hem nodig hebt om andere drijfveren zoals honger of seks te overschreeuwen. „Dat heeft alleen een functie in een diersoort waarvan het gedrag ook door emoties wordt gestuurd, en waarbij emoties ook een sterke rol spelen bij complexere vormen van leren”, zegt Smid. „We weten van een groot gedeelte van de insectenhersenen wat de functies ervan zijn en emoties genereren zit er niet bij.”

Zelfs wanneer het achterlijf van een insect openligt, gaat het rustig door met eten.

Vliesvleugeligen, zoals de sluipwesp maar ook de honingbij, worden wel gezien als de slimmeriken onder insecten door de relatief grote hoeveelheid neuronen die hun hersenen hebben. Maar neuronen verbruiken veel energie. Er is een duidelijke evolutionaire druk op insecten om de hersenen zo compact mogelijk te houden. „Ik zie er ook daarom het evolutionaire voordeel niet van in voor een insect om er een dergelijk complex en energievretend systeem op na te houden als emotie, waar pijn dan een onderdeel van is”, zegt Smid.

„Er wordt vaak aangenomen dat pijn een complex brein of grote intelligentie vereist”, zegt Elwood, „maar niemand heeft mij ooit kunnen vertellen hoeveel neuronen je nodig hebt voor een pijnervaring.” Bovendien bestaan er ongewervelden met meer neuronen dan sommige gewervelden. „Octopussen hebben meer neuronen in hun centrale brein – ongeveer één- a tweehonderd miljoen – dan sommige kikkers – ongeveer twintigmiljoen. En dat terwijl kikkers gewervelden zijn en dus geacht worden pijn te voelen en octopussen tot voor kort in veel landen niet”, zegt Robyn Crook. „En als Elwood gelijk heeft en kreeften met hun enkele honderdduizenden neuronen voelen pijn, bedenk dan: eenzelfde aantal neuronen vind je in de fruitvlieg.”

Het vaststellen van een aantal neuronen dat minimaal noodzakelijk is voor het voelen van pijn lijkt dus niet het ei van Columbus. „Nee, pijn bij ongewervelden is helaas behoorlijk overopinionated en erg underresearched”, zegt Crook, die zelf pijlinktvissen bestudeert. Hoewel de inktvis mede door het aantal neuronen in zijn brein in bijna alle landen in Europa – en straks ook Nederland – de enige ongewervelde is die onlangs is opgenomen in wetten op dierproeven, heeft Crook met haar collega’s dit jaar juni pas voor het eerst het fysiologische bewijs geleverd dat de inktvis daadwerkelijk pijnreceptoren heeft (The Journal of Neuroscience, 12 juni 2013). Crook: „Op zichzelf dus geen bewijs voor pijn, maar wel een eerste vereiste.”

Getraumatiseerde inktvissen

De pijngewaarwording van de inktvis blijkt te verschillen van die van gewervelden. Zo reageren de pijnreceptoren van de inktvis nauwelijks op hoge temperaturen, en bij een verwonding worden ze over een veel groter gebied actief dan bij een zoogdier. Dat maakt het voor de inktvis waarschijnlijk moeilijker de precieze plek van een wond te bepalen.

Ook blijken gewonde en dus ‘getraumatiseerde ’ inktvissen een stuk gevoeliger te zijn voor allerlei prikkels – niet alleen aanraking maar ook visuele prikkels – dan ‘ongetraumatiseerde’ inktvissen. „Hun langetermijngedrag verandert, daarmee is een belangrijk criterium voor pijn vervuld”, zegt Crook.

Net als de eerder genoemde sprinkhaan heeft ook de inktvis bij zware verwondingen nog altijd honger en zal hij gewoon op jacht gaan. „De inktvis heeft een heel snel metabolisme. Het is mogelijk dat hij simpelweg niet kan afzien van jagen, hoeveel pijn hij ook heeft”, zegt Crook. En net als het insect zal ook de inktvis verwondingen laten voor wat ze zijn. „De pijlinktvis kan door zijn deels rigide lijf met zijn tentakels heel veel stukken lichaam ook gewoon niet bereiken om te verzorgen of beschermen.” Het is ook onduidelijk wat het dier aan pijn zou kunnen hebben. „De inktvis is een solitair levend dier, en heeft dus geen sociale groep die hem kan helpen te overleven.”

De inktvis is in gedragsexperimenten een vermaard snelle leerling, maar mogelijk juist dankzij de eenvoud van zijn neurale netwerken. Pijn of enige emotionele component is daar echter niet voor nodig, denkt ook Crook. „We hebben geen idee of de pijnreceptoren van de inktvis geïntegreerd zijn in systemen in de hersenen die iets van doen hebben met pijn of emotie”, zegt Crook. Ook is het een mysterie waar de sensorische neuronen zich verstoppen in het inktvisbrein. Waarschijnlijk zijn ze er wel, maar wetenschappers vinden slechts motorische zenuwen.

„Pijn is een vaag en moeilijk onderwerp”, verzucht Crook. Geldschieters zien er geen brood in en wetenschappers branden zich liever niet aan problematiek die ze gegarandeerd gedoe oplevert met dierenrechtenorganisaties of – stel je voor – het publiek. Daarnaast zijn veel wetenschappers tegen ongewerveldenregulatie: er komt al genoeg papierwerk kijken bij die 2 procent gewervelde proefdieren.

Toch is het onderzoek relevant, vindt Crook, zelfs als zou blijken dat ongewervelden geen gruwelijkheid ervaren. „Door te kijken naar pijn bij ongewervelden ontdekken we dingen die we nooit hadden verwacht. En is dat dan niet ook heel interessant voor de pijn-bij-ongewervelden-sceptici?”