Naar de content

Mangrovekwal smijt met prikkende granaten

Upsidedown Jellyfish in een aquarium
Upsidedown Jellyfish in een aquarium
Bjoertvedt, CC by-sa 4.0 via Wikimedia Commons

Snorkelaars in mangrovebossen ervaren vaak plotseling het gevoel van ‘prikkelend water’. Dit mysterieuze fenomeen wordt veroorzaakt door minuscule netelcelstructuren in het slijm van de ondersteboven levende mangrovekwal, zo ontdekten onderzoekers.

21 februari 2020

Mensen die snorkelen in mangrovebossen worden soms plotseling overvallen door een vreemde sensatie die ze beschrijven als ‘prikkelend water’. Het voelt dan alsof ze gestoken worden door onzichtbare kwallen. In werkelijkheid zwemmen de snorkelaars door het giftige slijm van de ondersteboven levende mangrovekwal. Wat er precies in dit prikkende slijm zit, was lang onduidelijk. Amerikaanse onderzoekers hebben nu ontdekt dat het slijm microscopisch kleine structuren van netelcellen bevat, die werken als een soort giftige minigranaten.

Upsidedown Jellyfish in een aquarium

Mangrovekwal (Cassiopeia xamachana) in het Loro Parque in Tenerife.

Bjoertvedt, CC by-sa 4.0 via Wikimedia Commons

Ondersteboven

De mangrovekwal (Cassiopea xamachana) is zo’n 3 tot 9 centimeter in doorsnede en leeft op de bodem van het ondiepe water van de mangrovebossen. Bijzonder aan deze kwallensoort is dat hij niet zoals de meeste kwallen rondzwemt, maar ondersteboven ligt met zijn korte mondarmen naar boven gericht.

De mangrovekwal staat onder andere bekend om de grote hoeveelheden prikkend slijm die hij in het water uitscheidt. Bepaalde vissoorten kunnen dood gaan door contact met het slijm. Voor nietsvermoedende snorkelaars zorgt het vooral voor een irriterend en brandend gevoel.

Reindert Nijland is universitair docent mariene microben aan de Universiteit Wageningen en vertelt dat hij ooit zelf in aanraking kwam met het kwallenslijm: “Dat was in de lagune van Bonaire. Ik ging met mijn hand over de bodem in de buurt van zo’n kwal en kreeg het slijm in mijn gezicht. Dat was erg vervelend want het jeukt ontzettend. Je kunt het vergelijken met het prikken van brandnetels.”

Slijmerig onderzoek

Amerikaanse onderzoekers hebben nu voor het eerst een duidelijke oorzaak gevonden van het prikkelende water. In oude literatuur over de mangrovekwal vonden ze verschillende aanwijzingen dat er vrije nematocysten in het kwallenslijm zouden zitten. Dit zijn kleine prikkende gifcapsules die normaal gesproken voorkomen in speciale netelcellen in de lange tentakels van kwallen. Bij aanraking van de tentakels worden de nematocysten als een soort giftige minigranaten afgevuurd op een prooi of vijand.

Om uit te zoeken of de sensatie van prikkelend water inderdaad veroorzaakt wordt door nematocysten, vingen de onderzoekers het slijm van de kwal op en bekeken het onder de microscoop. Ze ontdekten dat er inderdaad drie typen vrije nematocysten in het slijm voorkomen, maar stuitten ook op iets merkwaardigs. In het slijm bevinden zich kleine bewegende klompjes van cellen. Deze popcornvormige bolletjes noemen de onderzoekers cassiosomen, naar de Latijnse naam voor de kwal.

Cassiosomen

De cassiosomen bestaan uit een laag van netelcellen met nematocysten om een zo goed als lege kern. Tussen de netelcellen zitten ook andere cellen, met kleine bewegende propellertjes. Hiermee kunnen de microscopisch kleine celstructuren zich als een soort mobiele granaten verplaatsen in het kwallenslijm.

In een van de experimenten lieten de onderzoekers zien dat cassiosomen in staat zijn om bepaalde prooien zoals pekelkreeftjes in korte tijd te vangen en te doden. Nijland denkt dat de kwallen hun ‘granatenslijm’ voornamelijk gebruiken als verdedigingsmechanisme. Of ze er ook prooien mee kunnen vangen is nog maar de vraag: “Je kunt wel giftig slijm verspreiden, maar dan moet je maar hopen dat de prooi ook echt op de juiste plek naar beneden valt, want water beweegt natuurlijk.”

Geisoleerde cassiosomen doden kleine pekelkreeftjes.

Evolutie

De mangrovekwal is niet de enige kwallensoort die prikkend slijm maakt. De onderzoekers vonden de cassiosomen ook terug in het slijm van vijf andere kwallensoorten in dezelfde evolutionaire orde. Bij de zogenaamde oorkwal (Aurelia), een iets verder verwant familielid, waren de cassiosomen al afwezig. Volgens de onderzoekers wijst dit erop dat het gaat om een enkelvoudige evolutionaire ontwikkeling, wat uniek is. Nijland licht toe: “Het lijkt echt om een specifieke subset van kwallen te gaan, dat is wel bijzonder.” Voor duidelijkheid over de evolutie van cassiosomenslijm is echter meer onderzoek nodig.

Nijland is onder de indruk van het werk van de onderzoekers: “Er blijft natuurlijk nog veel meer te ontdekken, maar het is indrukwekkend hoeveel werk ze al hebben verricht. We weten nu voor het eerst waarom dit kwallenslijm zo prikt.” Tactieken om de granaten te ontwijken onthult het onderzoek helaas niet. Voor snorkelaars in de mangrovebossen blijft het dus oppassen geblazen.

Bronnen
  • Ames, C.L., Klompen, A.M.L., Badhiwala, K. et al. Cassiosomes are stinging-cell structures in the mucus of the upside-down jellyfish Cassiopea xamachana. Commun Biol 3, 67 (2020). https://doi.org/10.1038/s42003-020-0777-8
ReactiesReageer