Vis op een lichtshow

Vissen beginnen hun ware kleuren te vertonen 's gloeien echt. In een eerste uitgebreid onderzoek hebben onderzoekers meer dan 180 vissoorten geïdentificeerd die fluorescerende coatings hebben waaruit blijkt dat dit fenomeen wijdverspreid is en mogelijk individuen in staat zou kunnen stellen om met elkaar te communiceren.

Gloeien, of biofluorescentie, is een fenomeen waarbij speciale eiwitten binnenkomend licht absorberen en opnieuw uitzenden op een langere golflengte, met briljante groene, oranje en rode kleuren. Hoewel mariene organismen zoals koralen en kwallen gloeien, was het effect niet wijd waargenomen bij vissen, en wetenschappers hadden alleen rode kleuring gezien. Maar het ontdekken van nieuwe fluorescerende eiwitten kan praktische voordelen hebben. De isolatie van een groen fluorescerend eiwit uit kwallen heeft bijvoorbeeld een revolutionair hulpmiddel voor biologische beeldvorming opgeleverd, waardoor alles veiliger en gemakkelijker kan worden bekeken, van de ingewanden van de hersenen tot het AIDS-virus.

In de nieuwe studie, die vandaag in PLOS ONE is gemeld, leggen ichtyoloog John Sparks van het American Museum of Natural History in New York City en zijn collega's uit dat ze oorspronkelijk niet van plan waren om naar vis te kijken. Ze bestudeerden de biofluorescentie van koralen toen een paling voor hun speciaal gefilterde camera zwom. Onverwacht gloeide het wezen groen op. Hun nieuwsgierigheid wekte de onderzoekers op om te zien hoe vaak fluorescentie bij vissen voorkwam. Onder begeleiding van professionele fotografen en filmmakers voerde het team vier expedities naar locaties op de Bahama's en de Salomonseilanden uit en bezocht het openbare aquaria om een ​​reeks vissoorten te onderzoeken. Met behulp van waterdichte, hoge intensiteit blauwe lichten die overeenkomen met de overheersende kleur onder water stimuleerden de onderzoekers de natuurlijke fluorescentie van de vis. Hoewel de resulterende lichtshow misschien onzichtbaar was voor menselijke ogen, konden gele filters het team eerder verborgen kleuren zien en filmen.

We zijn erachter gekomen dat biofluorescentie veel meer voorkomt op het gebied van kleuren en fluorescerende patronen dan we ooit hadden verwacht, zegt Sparks. Het team zag biofluorescentie bij ongeveer 180 soorten, waaronder kraakbeenvissen (zoals haaien) en hun benige tegenhangers (zoals paling en hagedisvis). Het team gelooft dat het voorkomen van fluorescentie bij zoveel verschillende soorten aangeeft dat bij vissen het vermogen om te gloeien mogelijk een aantal keren is geëvolueerd.

Biofluorescentie was vooral gebruikelijk bij soorten die in onze ogen tenminste goed gecamoufleerd zijn in hun koraalrifomgevingen. In plaats van op te gaan, werd de soort echter zeer merkbaar wanneer bekeken door de gele filters. Misschien niet verrassend, hadden veel van dezelfde biofluorescerende vissen hun eigen gele filters in hun ogen, waardoor ze hun leeftijdsgenoten konden zien. Omdat deze vissen vaak soortspecifieke patronen vertoonden, stellen de onderzoekers voor dat fluorescentie kan dienen in communicatie of zelfs parende displays, terwijl de vis gecamoufleerd blijft tegen roofdieren.

Nico Michiels, een zoöloog aan de Universiteit van T bingen in Duitsland, die niet betrokken was bij dit onderzoek, merkt op dat de studie de eerste is die fluorescentiegegevens van een groot aantal vissoorten presenteert in de context van de levensboom van vissen . Hoewel hij het ermee eens is dat de verdeling van groene en rode fluorescentie tussen vissen duidt op mogelijk gebruik in de communicatie, waarschuwt hij tegen de veronderstelling dat de biofluorescentie functioneel is. Hij zegt dat de behoefte aan kunstlicht om de zwakke fluorescentie bij veel soorten te detecteren twijfel doet rijzen over het nut van de kleuring in de slecht verlichte natuurlijke omgevingen van de vis.

Bioluminescentie-expert Steven Haddock van het Monterey Bay Aquarium Research Institute in Moss Landing, die ook niet betrokken was bij de studie . Veel natuurlijke materialen fluoresceren vanwege hun structuur, merkt hij op. Zelfs mensen hebben fluorescerende kenmerken - zoals in onze huid, vingernagels en ooglenzen - maar deze spelen geen specifieke rol. Meer onderzoek is nodig om te bepalen of fluorescentie in specifieke vissen een functie heeft, zegt hij. Hij geeft Sparks en collega's echter de eer om de weg vrij te maken voor interessante vragen over de natuurlijke functies van fluorescentie.

Sparks en collega's zijn van plan deze vragen te beantwoorden: "Voorlopig willen we proberen het functionele aspect ervan te begrijpen, " zegt Sparks. Hij en zijn team zijn van plan om in te spelen op enkele van de groepen met meer diverse patronen om te bepalen of fluorescentie een rol speelt in de communicatie.

* Correctie, 8 januari, 21:24 uur: dit artikel verklaarde oorspronkelijk dat bioflourescente eiwitten licht emitteren met een kortere golflengte. Dit is gecorrigeerd naar "langere golflengte".