Wanneer krijgen vissen ademnood?

Grotere vissoorten komen sneller in ademnood in opwarmend water dan kleine vissoorten. Hetzelfde geldt voor vissen met grote cellen, zagen onderzoekers van de Radboud Universiteit. Bovendien zijn zeevissen minder goed bestand tegen zuurstofarm water dan zoetwatervissen. Met deze inzichten willen de onderzoekers uiteindelijk kunnen voorspellen welke soorten in gevaar komen bij veranderingen in het water door klimaatopwarming en industriële vervuiling. De studie wordt gepubliceerd in Global Change Biology op 25 juli.

Een groot probleem voor vissen en ander dierlijk waterleven is dat water steeds minder zuurstof bevat; enerzijds doordat het water sneller opwarmt door klimaatverandering en anderzijds door vervuiling. In warmer water hebben vissen bovendien meer zuurstof nodig om te kunnen leven. Daarnaast kan stikstof in het water (bijvoorbeeld nitraat en nitriet) zorgen voor minder zuurstoftransport in het bloed.

Er kunnen algemene biologische regels ontdekt worden die ons vertellen welke eigenschappen bij vissen voordelig of nadelig werken bij veranderende leefomstandigheden. ‘Als we deze regels bij vissen in kaart hebben gebracht dan kunnen we uiteindelijk voorspellen welke vissoorten in gevaar komen bij welke veranderingen’, zegt onderzoeker Wilco Verberk.

Kaart zuurstofstress vissen

Afbeelding: Op basis van hun inzichten hebben de onderzoekers wereldwijd heel gedetailleerd in kaart gebracht welke vissen het goed zouden doen in welke wateren, van oceanen tot kleine rivieren. ‘We hebben dit doorgerekend voor twee hypothetische vissen, een grote en een kleine. Je ziet dat kleine vissen het goed doen in warme milieus, zoals de tropen, en dat grote vissen het meer naar hun zin hebben in koudere gebieden. Wellicht kunnen we deze projecties in de toekomst uitbreiden om ook de effecten van verschuivingen in omgevingscondities door te rekenen.’

Grote en kleine cellen

Onder biologen is er een levendig debat gaande over de rol van zuurstof in hoe vissen reageren op warmer water. ‘Er zijn veel verschillende zuurstofhypotheses en deze worden allemaal fel bediscussieerd. Het probleem is dat de verschillende effecten op één hoop worden gegooid: er wordt bijvoorbeeld gekeken naar hoe vissen reageren op het zuurstofgehalte, maar de temperatuur van het water of de grootte van de vis wordt daarin niet meegenomen. Hierdoor zijn de patronen die gerapporteerd worden variabel’, zegt Verberk.

Om deze discussie te beslechten hebben Verberk en collega’s de verschillende effecten wel netjes uit elkaar getrokken en gegevens over zuurstoftolerantie van 195 vissoorten op een rij gezet. Ze zagen dat grotere vissoorten gevoeliger zijn voor lage zuurstofgehaltes, maar alleen als het water warm is. Als het water koud is, zijn het juist de kleine vissen die in de problemen komen.

De onderzoekers zagen een soortgelijk effect voor vissen die relatief grote cellen hebben. ‘Veel mensen denken dat alle diersoorten dezelfde celgrootte hebben, maar je hebt dieren met grote en dieren met kleine cellen, ook binnen dezelfde diersoort. Er hangen allerlei voordelen aan om kleine cellen te hebben. Kleine cellen hebben bijvoorbeeld relatief meer membraanoppervlak, wat nodig is om zuurstof op te nemen.’ Tegelijkertijd is er ook meer zuurstof nodig om kleine cellen te onderhouden.

Zoet en zout

Bovendien vonden de onderzoekers verschillen tussen zoetwatervissen en zeevissen. ‘Nog veel te vaak wordt er in wetenschappelijk onderzoek alleen onderscheid gemaakt tussen oceaanleven en landleven. Soorten van zoetwater worden soms zelfs geschaard onder de terrestrische soorten. Daar begrijp ik niets van, je kan veel inzicht krijgen door deze verschillen mee te nemen.’

Zoetwatervissen blijken toleranter te zijn voor zuurstofarm water dan zeevissen. ‘Dat heeft er waarschijnlijk mee te maken dat zoetwatervissen in hun evolutionaire geschiedenis meer selectie hebben ondervonden. In oceanen is de temperatuur vrij stabiel, maar in zoet water worden vissen vaker geconfronteerd met hogere temperaturen. Ook fluctuaties in zuurstof zijn sterker in rivieren en vooral in meren, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van algen.’

Contactinformatie

Meer weten? Neem contact op met de onderzoeker zelf of met Persvoorlichting & Wetenschapscommunicatie via 024 361 6000 of media [at] ru.nlrel="noreferrer noopener" target="_blank"

Thema
Natuur

Aan deze website wordt nog gewerkt. Meer informatie: 'een nieuwe website'.