Vissen kunnen geen ultraviolette B-stralen zien, maar veranderen nog steeds hun gedrag wanneer ze opgroeien met een verhoogde UVB-intensiteit. Volgens studies door biologen van de Universiteit van Bonn op driedoornige stekelbaarzen (Gasterosteus aculeatus), verhoogde UVB leidt tot een kleinere lichaamsgrootte en meer risicozoekend gedrag wanneer ze worden geconfronteerd met roofdieren. Klimaatverandering zal waarschijnlijk de UVB-intensiteit verhogen, mogelijk met gevolgen voor ecosystemen en viskweek. De resultaten worden nu gepubliceerd in Biologie Brieven .

De driedoornige stekelbaars (Gasterosteus aculeatus) komt bijna overal op het noordelijk halfrond voor en is een populair modelorganisme in de experimentele biologie. Met een lengte tot tien centimeter, zijn grootte is beheersbaar. Het dankt zijn naam aan drie rugvinstekels die in een rechtopstaande positie kunnen worden vergrendeld. Op het Nederlandse Waddeneiland Texel, stekelbaarsjes brengen de winter door in de zee en migreren naar zoet water om zich voort te planten. De exemplaren die de wetenschappers van het Instituut voor Evolutionaire Biologie en Ecologie van de Universiteit van Bonn voor de fokkerij gebruikten, komen van dit eiland.

Met behulp van de stekelbaarzen, de onderzoekers van de werkgroep onder leiding van prof.dr. Theo C. M. Bakker onderzochten de effecten van natuurlijke ultraviolette B-straling (UVB). "Talrijke studies hebben aangetoond dat deze hoogenergetische straling het genoom en de cellen kan beschadigen, " zegt evolutiebioloog Dr. Ingolf P. Rick. In hoeverre de UVB, die onzichtbaar is voor vissen, hun gedrag verandert, is grotendeels onontgonnen.

De wetenschappers verdeelden de nakomelingen die waren uitgekomen uit kunstmatig bevruchte eieren in verschillende behandelingsgroepen. Van de 28 broers en zussen, de helft van elke groep groeide op onder natuurlijke lichtomstandigheden, de andere helft blootgesteld aan kunstmatig versterkte UVB-straling. "Echter, de intensere ultraviolette straling bleef ruim onder de maximale niveaus die in de natuur worden aangetroffen, " meldt Simon Vitt, hoofdauteur van de studie. Dit zorgt ervoor dat vissen niet worden beschadigd door onrealistische overdoses.

Na een behandelfase van zeven maanden, de onderzoekers ontdekten dat de vissen in de zwembaden met verhoogde UVB-omstandigheden aanzienlijk kleiner waren dan die blootgesteld aan natuurlijke straling. "Vermoedelijk, de stekelbaarzen die aan een hogere UVB-dosis worden blootgesteld, moeten meer middelen investeren in het herstellen van weefselschade, " zegt Vitt. Dit gaat duidelijk ten koste van hun lichaamsgrootte en toont aan dat verhoogde UVB een nadelig effect heeft.

Confrontatie met een roofdier

In een driedelig aquarium, de onderzoekers testten het gedrag van de twee soorten stekelbaarsgroepen. In een kamer zwom een ​​forel, een typisch roofdier. Aan het andere uiteinde van de watertank zat een van de stekelbaarzen in zijn eigen compartiment, met een kunstmatige waterplant als schuilplaats. De eigenlijke experimentele arena was tussen forel en stekelbaars. De onderzoekers verwijderden tegelijkertijd een transparante barrière naar de schuilplaats en een visueel schild naar de forellenkamer. Toen verscheen het roofdier achter het glas. De stekelbaars kon nu zijn compartiment verlaten en de middelste kamer verkennen.

"Opmerkelijk, de stekelbaars vluchtte niet om aan gevaar te ontsnappen, maar bewoog zich in cirkels naar de forel en weer terug, " meldt Rick. Dit was bekend inspectiegedrag vanaf veilige afstand:Vissen verlaten scholen en komen dichter bij een onbekend dier om de gevaarlijkheid ervan te testen. Het was verrassend dat die stekelbaarzen die kleiner waren als gevolg van blootstelling aan UVB-straling voor maanden bleven bijna twee keer zo lang in het exploratiegebied als degenen die onder natuurlijke omstandigheden waren opgegroeid.Deze kleine stekelbaarzen toonden aan dat klein zeker niet altijd gelijk staat aan timide.

Het toegenomen risicozoekend gedrag kan volgens de onderzoekers verschillende oorzaken hebben. Vitt beschrijft een van de mogelijkheden:"De monsters onder hogere UVB-stress kunnen in eerste instantie een grondiger risicocontrole uitvoeren dan hun grotere tegenhangers, zodat ze zich dan volledig aan het voeden kunnen wijden." Maar het kan ook zijn dat de fysiek beperkte individuen per se sterker verkennend gedrag vertonen, omdat informatie over mogelijke gevaren voor hen van groter belang is. Een derde mogelijkheid kan ook zijn dat de strategie van kleinere, meer behendige dieren is om de forel als roofdier duidelijk te laten zien dat het als een gevaar is erkend en dat stalken zinloos is.

"Het resultaat is duidelijk:verhoogde UVB-intensiteit leidt tot een significante gedragsverandering, hoewel de vissen deze straling niet kunnen zien, " vat Vitt samen. In het licht van klimaatverandering, De verwachting is dat de UVB-blootstelling nog verder zal toenemen. "Dit kan ecosystemen wereldwijd aantasten, omdat kleine veranderingen in het gedrag van roofdieren en prooien in complexe voedselwebben verstrekkende gevolgen kunnen hebben, " legt Rick uit. Verhoogde UVB kan ook schadelijk zijn voor aquaculturen in ondiepe waterzones.