Alien-achtige planktonkreeftjes krijgen barcode
Naturalis Biodiversity CenterIn de oceaan speelt dierlijk plankton een zeer belangrijke rol in het voedselweb. De diversiteit aan dierlijk plankton is dan ook een goede indicator voor de gezondheid van de oceaan. Door de korte levensduur van het plankton, reageert de soortensamenstelling bijvoorbeeld snel op de effecten van klimaatverandering. Om die effecten te monitoren, is het belangrijk om op soortniveau onderscheid te maken tussen de planktondiertjes en hun leefgebied in kaart te brengen. Maar het is bovenal heel interessant om meer over plankton te leren.
Van het schemergebied naar horror
Katja Peijnenburg is evolutiebioloog en gespecialiseerd in dierlijk plankton. Samen met haar collega’s onderzocht ze een bijzondere groep vlokreeften. Zij vertelt waarom deze dieren zo interessant zijn. “Veel vlokreeften leven op de bodem. Maar de groep die wij onderzocht hebben, de hyperiiden, heeft de open waterkolom gekoloniseerd en is hun hele leven planktonisch, vooral in de diepere waterlagen. Dat is het schemergebied van de oceaan, tussen de tweehonderd en duizend meter diepte. Ze hebben heel bijzondere aanpassingen om daar te leven. Ze hebben bijvoorbeeld hele uitgebreide en ontwikkelde ogen. Sommige soorten hebben wel twaalf onafhankelijke netvliezen per oog! Daardoor zien ze er alien-achtig uit.”
Zo buitenaards lijken de vlokreeften, dat ze zelfs het witte doek gehaald hebben. "Een van de soorten waar we aan gewerkt hebben, heeft model gestaan voor de horrorfilm Alien. Die soort vangt kwalletjes, holt die uit en legt er eitjes in. Dan is het een soort ruimteschip voor haar broedzorg. Ze gaat eruit om te jagen in het plankton op vijfhonderd tot achthonderd meter diepte.”
Vlokreeften van het genus Phronima leggen hun eitjes in kwallen en maken er een soort ruimteschip voor de broedzorg van (Bron: CNRS)
Belangrijk, maar niet bekend
Om de vlokreeften te onderzoeken, hebben Katja en haar collega’s langs ongeveer vijftienduizend kilometer van de Atlantische Oceaan planktonische vlokreeftjes verzameld. De soorten in deze diergroep zijn wijdverspreid en veelvoorkomend in de wereldwijde oceaan. Daar zijn de vlokreeftjes een belangrijk onderdeel van verschillende ecosystemen. Ze leven in symbiose met ander dierlijk plankton, zoals kwallen. En ze zijn prooien voor grotere dieren, waaronder vissen die belangrijk zijn voor de commerciële visserij.
Toch weten we nog niet hoeveel soorten vlokreeften er zijn. Hoe komt het dan dat we de vlokreeften nog niet zo goed kennen? Volgens Katja ligt dat vooral aan waar de dieren leven. “De belangrijkste reden is dat je niet zo makkelijk monsters neemt in de Zuid-Atlantische Oceaan op vijfhonderd meter diepte. Hiervoor heb je een onderzoeksschip nodig met een kraan en netten, en dat is natuurlijk superkostbaar om te organiseren.”
Meer onderzoek aan plankton
Het onderzoek naar plankton krijgt volgens Katja wel meer urgentie. "Men is nu heel erg bezig met plankton, omdat het snel reageert op klimaatverandering. De verspreidingsgebieden van verschillende soorten verschuiven met tien tot twintig kilometer per jaar richting de polen. Door de diversiteit in de oceaan te meten, kan je zien wat er gebeurt aan de basis van de voedselketen.”
Daarom voelde Katja de noodzaak om DNA-barcodes aan andere onderzoekers beschikbaar te stellen. “Dit onderzoek was zes of zeven jaar geleden een stageproject van Marloes Tump, de hoofdauteur van het artikel. We hebben eerder een manuscript geschreven over welke soorten waar voorkomen. Maar deze DNA-barcodes waren nog niet beschikbaar in een publiek toegankelijke database. Ik voelde een verplichting om de data te ontsluiten, zodat anderen ermee verder kunnen werken.”
In totaal heeft het team 273 vlokreeften onderzocht, verzameld van noord tot zuid in de Atlantische Oceaan. Dit heeft DNA-barcodes voor 63 soorten opgeleverd, die toegevoegd zijn aan de Biodiversity of Life Database (BOLD). Zeker geen onbelangrijke data volgens Katja. “Van 17 soorten was nog geen DNA-barcode uit de Atlantische Oceaan bekend en van 26 soorten was nog geen enkele DNA-barcode bekend.”
Geen microscoop meer nodig
Vlokreeftenexpert Ronald Vonk werkte mee aan het onderzoek en legt uit waarom het zo belangrijk is om de DNA-barcodes openbaar te maken: “Het is dan niet meer nodig om eerst de individuele vlokreeften onder een microscoop op naam te brengen aan de hand van uiterlijke kenmerken. Dit langdurige proces hebben we voorafgaand aan de barcodering al gedaan. Nu zijn die codes voortaan gekoppeld aan de uiterlijke verschijningsvorm van de vlokreeftsoorten en te vinden in de DNA-referentiedatabase en onze Naturaliscollectie."
Volgens Katja zijn de DNA-barcodes cruciaal voor nieuwe methodes om het zeeleven in kaart te brengen. “Er wordt nu veel gewerkt met 'environmental DNA'. Je kan zeewater filteren en daar zit allerlei DNA in van organismen die daarin leven. Je gaat dan ontzettend veel DNA vinden. Maar zonder goede referentie weet je nog niet wat er zit. Dat is een van de redenen dat ik het heel belangrijk vind om alles dat leeft in de oceaan te beschrijven en aan zo’n referentiedatabase toe te voegen.”
Nieuwe soorten om te ontdekken
Ook vond het team veel variatie binnen de soorten. Dit duidt op nog onbeschreven soorten vlokreeften. En daar wordt Katja enthousiast van: “Als je een soort hebt die helemaal van de Noord-Atlantische tot de Zuid-Atlantische Oceaan voorkomt en je kijkt daar goed naar, dan zie je dat het niet een pot nat is. Wij hebben dat als mensen maar één soortnaam gegeven, maar eigenlijk zijn het misschien wel vijf verschillende soorten. Dat vind ik leuk als evolutiebioloog.”
Bovendien is het onderscheid maken tussen soorten belangrijk als we willen weten hoe het leven in de oceanen verandert. “Wij zijn als mensen niet zo bekend met het oceaanleven. Als wij denken: 'Dat is allemaal één soort', maar het zijn er meerdere, dan hebben die waarschijnlijk een hele andere biologie. Ze eten bijvoorbeeld wat anders of ze leven op een andere diepte. Dus eigenlijk onderschatten we de diversiteit die er is in de oceaan heel erg. We gooien van alles op een hoop, wat eigenlijk verschillende soorten zijn die mogelijk ook op een andere manier reageren op klimaatverandering.”
Er valt dus nog veel te ontdekken over vlokreeften. Katja wil daarom benadrukken dat het publiceren van de DNA-barcodes heel belangrijk is, maar nog maar een kleine stap om meer te leren. “Dit is echt het in kaart brengen van de biodiversiteit. We realiseren ons heel goed dat dit onderzoek nog maar het topje van de ijsberg is. Er is nog heel veel onbekende biodiversiteit in de oceaan, maar voor de vlokreeften is dit een flinke stap vooruit.”
Tekst: Naturalis Biodiversity Centre
Beeld: Katja Peijnenburg & Erica Goetze; CNRS