Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Razendsnelle evolutie

Sommige cichlidevissen in het Victoriameer lijken zich razendsnel aan te passen aan veranderde omstandigheden. Dr. Frans Witte van de sectie Integratieve Zoölogie heeft een NWO-subsidie (ruim € 240.000) in de wacht gesleept voor promotie-onderzoek naar de snelle veranderingen bij deze vissen.

De kieuwen van cichlide H. pyrrhocephalus blijken sinds de jaren ’70 sterk vergroot te zijn.

Razendsnelle evolutie

De cichlidevissen in de Oost-Afrikaanse meren zijn een schoolvoorbeeld van snelle evolutie en extreme aanpassing. In het Victoriameer evolueerden meer dan 500 cichlidensoorten in 100- tot 400-duizend jaar en waarschijnlijk zelfs in een veel kortere periode, want er zijn aanwijzingen dat het meer 14.600 jaar geleden geheel droog stond.

Nijlbaars

De cichlidenpopulatie heeft de afgelopen decennia echter zwaar geleden onder grote ecologische veranderingen. De Nijlbaars, een roofvis die in 1954 in het Victoriameer werd geïntroduceerd, nam in de jaren ‘80 van de vorige eeuw explosief in aantal toe. In dezelfde periode nam de algenbloei toe, namen zuurstofconcentraties en helderheid van het water af, en veranderde het voedselnetwerk in het meer.

Soortenrijkdom

In 1984 werden vrijwel alleen nog Nijlbaarzen opgevist.

Hierdoor nam het aantal cichliden dramatisch af en ook de soortenrijkdom slonk, van meer dan 500 soorten naar ongeveer 250. Door intensieve bevissing nam de Nijlbaarspopulatie in de jaren ‘90 weer af en herstelden enkele cichlidensoorten zich. Soorten die leefden aan de oever van het Victoriameer, waar de Nijlbaars niet voorkwam, hadden zich weten te handhaven, terwijl de meeste soorten die in open water leefden de strijd van de Nijlbaars hadden verloren. Enkele soorten herstelden zich daar echter en blijken zelfs te floreren.

Aanpassing

Frans Witte vergeleek vissen gevangen in 1999 en 2001 met soortgenoten uit 1977/78 en ontdekte verschillen in de vorm van de kop, het kieuwoppervlak, de ooggrootte, de opbouw van het netvlies en een kauwspier. Dit wijst op aanpassingen aan de veranderde omgeving binnen de korte periode van slechts twintig jaar. Hij wil deze supersnelle evolutie nu nader onderzoeken.         
Dr. Martien van Oijen temidden van de cichlidencollectie van Naturalis.     

Collectie

Witte heeft een unieke collectie tot zijn beschikking: in Naturalis zijn meer dan 120.000 cichliden opgeslagen die Leidse biologen de afgelopen dertig jaar in het Victoriameer hebben verzameld. Witte en dr. Martien van Oijen, conservator/onderzoeker bij Naturalis, begonnen in 1977 in Tanzania onderzoek te doen naar cichliden. Dit onderzoek is tot op de dag van vandaag voortgezet. Hierdoor beschikt Naturalis over een uitgebreide tijdserie van vismonsters uit het meer.

Natuurlijke selectie

Gedetailleerd onderzoek aan zes soorten vissen moet uitwijzen of de morfologische veranderingen geleidelijk of plotseling optraden en of het inderdaad gaat om een aanpassing aan milieuveranderingen. Ook daarvan werden gegevens in de afgelopen dertig jaar verzameld. Witte wil onder andere onderzoeken of er daadwerkelijk sprake is van evolutie, dat wil zeggen verandering door natuurlijke selectie, of van aanpassing door individuele vissen. In het eerste geval moet de aanpassing ook zichtbaar zijn als verandering van het DNA.

Vangst in 2006 met zich herstellende cichlidensoorten.

Factoren

Daarnaast moet het onderzoek inzicht geven in de factoren die doorslaggevend zijn geweest voor aanpassing. Biologen discussiëren momenteel namelijk over de vraag of de veranderingen in de cichlidenpopulatie zijn veroorzaakt door introductie van de Nijlbaars, of door andere factoren zoals klimaatverandering of eutrofiëring, dat wil zeggen de toegenomen voedselrijkdom van het water. Dat laatste is het gevolg van bewoning en bemesting rondom het meer, en leidt tot toename van de algengroei en daardoor afname van de zuurstofconcentratie.

Met de bijna jaarlijkse tijdserie van monsters kan het proces van aanpassing door de tijd heen gevolgd worden. Zo kan vastgesteld worden welke aanpassing zich het eerst voordeed en dat kan weer wijzen op het belang van een bepaalde factor. Wanneer de kieuwen het eerst veranderd blijken te zijn, wijst dit op veranderde zuurstofconcentraties. Afname van kopgrootte wijst eerder op de Nijlbaars, want vissen die bedreigd worden door roofvissen ontwikkelen vaak een gestroomlijnde kop om hun vijand sneller te kunnen ontwijken.

Uitsluitsel over het belang van de verschillende factoren is weer relevant voor vergelijkbare meren, zoals het Malawimeer. Daar worden geen exoten uitgezet, maar er is wel sprake van eutrofiëring en klimaatverandering. Het is dus de vraag of dat op termijn evengoed zou kunnen leiden tot het uitsterven van soorten.

Link