Geheimen van biodiversiteit ontrafelen met vissen

De theorie van Maan en haar collega’s is dat die verschillen kunnen leiden tot het splitsen van soorten. “Bovenin het meer leven vooral blauwe vissen met blauwgevoelige pigmenten. Blauwe vissen die toevallig wat dieper gaan leven dan hun soortgenoten, kunnen daar alleen goed functioneren met aangepaste pigmenten in hun ogen. Ze passen zich niet plotseling aan, dat gaat geleidelijk. Na een paar generaties verwacht je dat ze gevoeliger zijn geworden voor rood licht. Vrouwtjes met die aangepaste pigmenten kunnen de kleur van de rode mannetjes die daar zwemmen dan ineens wel goed zien, en worden vervolgens misschien wel meer aangetrokken door rode mannetjes.”

Rood of blauw

Om deze theorie te testen laat Maan in haar lab vissen uit hetzelfde nestje opgroeien in twee verschillende kamers. In de ene kamer worden de aquaria verlicht met alle kleuren van het visuele spectrum, in de andere met meer geel en rood licht. Maan: “Het liefst zouden we de genen van de vissen aanpassen, maar dat is technisch – en juridisch – ingewikkeld. Gelukkig kunnen deze beesten de verdeling van pigmenten in hun ogen ook veranderen in reactie op het licht waarin ze opgroeien.” Vervolgens mogen de vrouwtjes uit verschillende mannetjes kiezen in een zogenoemd partnerkeuze-experiment. En dit ging precies zoals Maan had gehoopt. “De vrouwtjes die opgroeiden zonder blauw licht waren inderdaad meer aangetrokken tot rode mannetjes.”

Om de resultaten nog verder te onderbouwen bekeken de onderzoekers ook de gehaltes van de pigmenten in de ogen van de vissen die mee hadden gedaan aan het experiment. Toen bleek het niet helemaal zoals ze hadden verwacht. “Het is niet zo dat de vrouwtjes met de hoogste gehaltes aan rood pigment ook het meest aangetrokken zijn tot rode mannetjes”, vertelt Maan. “We vermoeden dat de achterliggende genen en sociale processen in de tank ook nog een rol spelen.”

Naast de partnerkeuze kijken de onderzoekers in een ander deel van het vissenlab ook naar de leefomgeving van de vissen. “We laten mannetjes weer opgroeien in verschillende lichtomstandigheden, en geven ze daarna de keuze uit vier bakken met elk net ander licht. We meten waar ze de meeste tijd doorbrengen, en kunnen zo zien hoe het licht waarin ze opgroeien die keuze beïnvloedt.” Op een filmpje van zo’n experiment zie ik dat de onderzoekers de vissen wel lokken, door in elke kamer twee vrouwtjes te plaatsen. “Die vrouwtjes zitten in een soort vaas in het midden van de kamer, zodat ze niet weg kunnen. Maar we voeren het experiment vaker uit en wisselen dan de locatie van de vrouwtjes, zodat we zeker weten dat de vis niet gewoon op een bepaald vrouwtje af komt.”

Is het een soort?

Al deze experimenten geeft de wetenschappers een steeds beter beeld van de processen die een rol kunnen spelen bij het scheiden van soorten. Toch zijn er nog wel wat kanttekeningen te plaatsen. “Ik krijg vaak de vraag of deze vissen wel echt tot verschillende soorten behoren”, vertelt Maan. “Ze kunnen samen namelijk nog vruchtbare nakomelingen produceren.” Maar ook die vraag hoort volgens Maan bij het mysterie: “Ze hebben wel een punt, want als ik al onze vissen in één bak zou stoppen, kunnen ze onderling kruisen en verdwijnen de verschillen na een paar generaties. We zien vaker dat soorten weer instorten, of juist samensmelten, zelfs na honderdduizenden jaren. Meestal komt dit door veranderingen in de omgeving. Het is een heel delicate balans, en we weten niet precies waarom sommige soorten wel overleven en andere niet.”

In het warme lab staan daarom niet alleen aquaria met rode en blauwe cichliden, maar ook nog andere soorten cichliden. Een spiekbriefje op de deur met namen en foto’s verklapt dat er in totaal minimaal zes soorten rondzwemmen. Met al deze soorten kijkt de hoogleraar meer naar het grote geheel, en onderzoekt ze het aanpassingsvermogen van cichliden. Sommige soorten zijn namelijk heel flexibel, en kunnen zich heel snel instellen op veranderingen in hun omgeving. “Je zou kunnen denken dat deze flexibiliteit ook zorgt voor meer soortsplitsing, omdat de beesten zich snel over een groot gebied verspreiden, zich allemaal op hun eigen manier aanpassen, en uiteindelijk splitsen”, vertelt Maan. “Maar het kan ook zijn dat deze beesten door hun flexibiliteit juist geen nieuwe soorten vormen, omdat dat simpelweg niet nodig is. Ze hebben geen genetisch vastgelegde specialisaties nodig om zich te handhaven.” Juist die onbeantwoorde vragen maakt dit vakgebied voor Maan zo fascinerend. “Wij vinden allerlei antwoorden, maar het is eigenlijk nooit het hele verhaal.”