De biologie achter een vuurspuwende draak

Na afloop van de laatste serie van Game of Thrones zijn velen van ons bij RSB opgewonden geraakt door de vuurspuwende capaciteiten van de drie draken, dochters van een van de hoofdrolspelers van de show, Daenerys Targaryen.

Fans van de serie hebben een aantal theorieën ontwikkeld om te verklaren hoe deze wezens in staat zouden zijn om vuurpluimen uit hun mond te produceren en te lozen. De populairste daarvan beweert dat twee buizen aan de achterkant van de keel van de draken twee vluchtige stoffen uitstoten die, wanneer ze worden gecombineerd, een krachtige exotherme reactie veroorzaken.

Zouden draken in het echt bestaan? Foto: HBO

Hoewel de mythische aard van draken op aarde onze mogelijkheden om een dergelijk fenomeen te onderzoeken enigszins beperkt, zijn er vele voorbeelden van chemische oorlogsvoering onder organismen die de makers van de show kunnen hebben beïnvloed en die dichter bij huis leven dan Westeros.

De bombardierkever komt misschien wel het dichtst in de buurt van de vuurproducerende capaciteiten van draken in het dierenrijk op aarde. De kever, die op alle continenten behalve Antarctica voorkomt, heeft een opmerkelijk verdedigingsmechanisme tegen roofdieren.

Het verdedigingsmechanisme van de bombardierkever in actie, gericht op een tang die in de rechter voorpoot knijpt. Photo credit: PLOS ONE

In het achterlijf van de kever bevinden zich twee klieren die een mengsel van katalases en peroxidases bevatten, evenals een kamer die een oplossing van waterstofperoxide en hydrochinonen bevat.

Wanneer de bombardier zich bedreigd voelt, laat hij de oplossingen in de kamer zich vermengen met de catalases en peroxidases, waardoor de waterstofperoxide uiteenvalt in water en stoom, terwijl de hydrochinonen worden geoxideerd.

De reactie is zeer exotherm en veroorzaakt dat de temperatuur van het mengsel net onder de 100 graden celsius komt. De resulterende drukopbouw zorgt ervoor dat het mengsel explosief wordt uitgestoten uit de klieren van de kever, die zich bij zijn anus bevinden.

Deze combinatie van bijna kokende temperaturen en geoxideerde hydrochinonen, een chemische stof die bijzonder irriterend is voor de ogen en het zenuwstelsel, kan door de kever twintig keer worden afgevuurd in een volley van schadelijke ontladingen.

Hoewel de kever momenteel niet in staat is om de staalsmeltende vlammen te produceren die kijkers van Game of Thrones hebben zien ontketend over Westeros en daarbuiten, wie weet waartoe de bommenwerper in staat zou zijn als hij de grootte had van een Boeing 727?

Misschien moeten we kijken naar de klasse der Reptilia, een klasse waartoe de draken van Game of Thrones waarschijnlijk behoren, voor een alternatief vuursysteem.

Ondanks het feit dat er geen voorbeelden bekend zijn van organismen die vuur kunnen spuwen, is het concept van draken als vlammende mythische wezens over de hele wereld bekend. Het is aannemelijk dat de mythe van de draak, zoals de meeste legendarische dieren, is geïnspireerd door de natuur.

Spuwende cobra’s worden door sommigen gezien als de oorsprong van de vuurspuwende draak. Niet alle cobra’s zijn in staat gif te spuwen, maar er zijn zeven Afrikaanse en zeven Aziatische soorten cobra’s van het geslacht Naja die dit vermogen wel hebben. De voorste giftanden van deze cobra’s hebben een naar voren gerichte opening waaruit het gif met voldoende kracht wordt afgescheiden om in sommige gevallen een afstand van twee meter af te leggen.

Naja mossambica, inheems in Mozambique, kan zijn gif 2-3 meter lang “spuwen”. Photo credit: Getty Images

In tegenstelling tot de giftanden van cobra’s die niet spugen, zijn de openingen in de giftanden geribbeld als de loop van een geweer, waardoor het gif ronddraait als een kogel die uit de kamer wordt geperst.

Het gif van spugende cobra’s is zeer giftig en kan dodelijk zijn bij mensen als het niet behandeld wordt; het is onwaarschijnlijk dat het verwondingen veroorzaakt als het alleen met de huid in aanraking komt, maar als het gif in de ogen van een slachtoffer terechtkomt, kan het blindheid veroorzaken.

Als de makers van de draken van de show inderdaad invloed hebben geput uit de dierenwereld, levert de bombardeerkever de exotherme ontstekingsvonk, en de spugende cobra het naar voren gerichte afvuursysteem, maar het laatste ontbrekende ingrediënt is een bron van brandbare brandstof.

Fulmars, net als de draken van Game of Thrones, zijn gevleugelde dieren. In tegenstelling tot de draken in Game of Thrones, zijn Noordse Stormvogels kleine vogels en bezitten niet het vermogen om vlammen uit te ademen. Wel produceren ze in hun maag een olie die bestaat uit wasesters en triglyceriden.

Een noordse stormvogel braakt projectielgewijs olie uit die is opgeslagen in een klier in zijn maag. Photo credit: svpow.com

De olie is een product van de vertering van het zeeleven waarmee de Noordse stormvogels zich tegoed doen en heeft een hoge energie-inhoud, dicht bij die van diesel. Bij bedreiging spuiten de vogels deze vies ruikende olie uit de proventriculust en vervolgens uit hun bek in de richting van vermoedelijke roofdieren of rivalen.

De Noordse stormvogels beschikken niet over de middelen om de olie die zij uitwerpen tot ontbranding te brengen, noch over de capaciteit om de olie nauwkeurig over een afstand te spuiten, wat een geluk is, want het idee van biotische vlammenwerpers die over de Noordzee vliegen is genoeg om mij ervan te weerhouden ooit nog op een boot te gaan.

Dragons konden een sterke olie, afkomstig van hun vleesetend dieet, opslaan in hun proventriculust, en stralen van de olie afvuren uit de gewelfde kamers in de gaten achter in hun kelen. Dit nauwkeurig afgeschoten brandbare projectiel zou in de bek worden ontstoken door een explosieve exotherme reactie, vergelijkbaar met die in het achterlijf van de bombardeerkever.

Gebaseerd op voorbeelden uit de natuur, is het idee van een dier dat vlammen kan spuwen misschien niet zo fantastisch als het op het eerste gezicht lijkt.

Aan de andere kant, misschien hebben we allemaal te veel naar Game of Thrones gekeken.