Artikel 11

Wintervissen schadelijk voor de vis? lees het volgende artikel over weerbaarheid van karpers en andere vissen bij veranderende omstandigheden met name in de winter.

Goudvis verslaat Ritsma

Verschillende vissoorten overleven een laag zuurstofgehalte door in een soort winterslaap te gaan. Maar als er andere ongunstige factoren bij komen, gaan er vele dood.
Goudvissen beheersen een truc waarvoor Rintje Ritsma en Annemarie Thomas een moord zouden doen. Schaatsspieren schakelen tijdens een rit over op zuurstofloze verbranding van de reservevoorraden waardoor zich in de spiercellen afvalstoffen ophopen. De spieren 'verzuren' en gaan pijn doen, zodat de toppers wankelend over de finish komen.
Goudvissen hebben daar iets op gevonden. Ze verzuren nauwelijks.

De afbraakprodukten van de zuurstofloze stofwisseling breken ze af tot alcohol, die vervolgens door het lichaam wordt afgegeven aan het water. Goudvissen schaatsen niet, maar hebben wel te maken met zuurstofloze omstandigheden, bijvoorbeeld in een kom zonder planten.


Ook onder natuurlijker omstandigheden kan de vis van zijn truc profiteren. Bijvoorbeeld in de winter. Als er dagenlang ijs ligt met daarop een laag sneeuw - waardoor algen en hogere planten geen licht krijgen en dus geen zuurstof afgeven - moet de vis zich op de bodem van de vijver kunnen redden met weinig of zelfs tijdelijk geen zuurstof. In nog sterkere mate geldt dat voor de kroeskarper, die leeft in Scandinavische wateren. Die moet soms maanden wachten op de dooi.


Deze week promoveerde ir V. van Ginneken (vakgroep dierfysiologie) aan de Rijksuniversiteit Leiden op de metabolische reacties van vissen op zuurstofarme omstandigheden. Een situatie die zich niet alleen in de winter voordoet. De afgelopen twaalf jaar zo constateert Van Ginneken in zijn proefschrift, is het zuurstofgehalte in het oppervlaktewater sterk teruggelopen. Door vervuiling kunnen er 's zomers in het oppervlaktewater tijdelijk zuurstofloze omstandigheden zijn.
Tot voor kort werd aangenomen dat vissen, als ze niet kunnen wegtrekken, zulke barre tijden doorstaan door hun activiteiten terug te schroeven. Als ze weinig zuurstof krijgen, doen ze niks, en ledigheid kost nauwelijks energie.
Maar er blijkt in het visselijf veel meer te spelen, zoals de omzettingstruc van de goudvis. Bovendien zijn verschillende vissoorten ook in staat hun stofwisseling op een andere stand te zetten als het zuurstofgehalte in het water daalt. Ze beperken niet alleen hun activiteiten, maar ze schakelen binnen een kwartier over op een stofwisselingsniveau waarbij alleen de meest elementaire functies, zoals die van het hart en de hersenen, in stand blijven. Het dier gaat in een soort winterslaap.


Van Ginneken onderzocht goudvissen, karpers en tilapia's in twee apparaten waarin de dieren levend en, aldus van Ginneken, zonder stressverschijnselen kunnen worden onderzocht. Onder meer werd gebruik gemaakt van kernspinresonantiemetingen (NMR), waarbij min of meer naar omzettingen in de cellen 'gekeken' kan worden.


Een vis werd kort verdoofd en dan met behulp van een opblaasbaar kussentje klem gezet in een doorstroomcel. waarin hij met een slangetje water in de bek kreeg gepompt. De cel werd vervolgens in de NM R-apparatuur geplaatst. Uit de opgevangen beelden is op te maken welke moleculen zijn betrokken bij de energiehuishouding in de spiercellen, welke afbraakprodukten worden gevormd, en welke zuurgraad de cellen krijgen, een maat voor de aantasting van de vissen.
Verder werden de dieren in de supergevoelige doorstroomcalorimeter geplaatst die in het Gorlaeus-laboratorium van de Rijksuniversiteit Leiden is ontwikkeld. Dit apparaat meet de warmte die een vis of een groepje vissen afgeeft. Dat is een belangrijke maat voor de intensiteit van de stofwisseling.
Het probleem daarbij is dat de koudbloedige vissen hun lichaamstemperatuur aanpassen aan die van de omgeving. Ze geven daardoor maar heel weinig warmte af. Bovendien is het moeilijk die afgifte te registreren, omdat het water waarin de dieren zwemmen, een grote warmtecapaciteit heeft. Daardoor warmt het slechts moeizaam op, zodat het moeilijk is de toch al geringe warmte-afgifte van de vissen te registreren. De Leidse calorimeter is speciaal dus uiterst nauwkeurig voor deze lastige klanten gebouwd, die bovendien constant van vers water moeten worden voorzien om stressvrij door het leven te gaan.


Wat de calorimeter bij het begin van Ginnekens onderzoek nog niet kon, was het nauwkeurig bepalen van het zuurstofgehalte van het water. Van Ginneken werkte anderhalf jaar aan de benodigde apparatuur en software.
Bovendien werd een registratiesysteem ge´nstalleerd om de bewegingen van de vis of vissen vast te leggen. Tijdens het onderzoek werd elke seconde een foto gemaakt van de dieren. De computer berekende uit een vergelijking van de foto's de mate van beweging van de vis(sen).


Uit Van Ginnekens proeven bleek dat afname van beweging bij een lager zuurstofgehalte niet overeenstemt met de vermindering van de stofwisseling. Althans niet bij de tilapia en de goudvis. Deze vissen kunnen bij een lage zuurstofgehalte hun stofwisseling tot de helft respectievelijk eenderde beperken. Dat is veel meer dan ze zouden bereiken met uitsluitend 'gedeisd houden'.
De karper daarentegen kent geen onderdrukking van de stofwisseling. Dat is te zien bij proeven met zuurstofloos water. Goudvissen houden dat zestien uur vol, maar die hebben dan ook het extraatje dat ze de verzurende afvalstoffen kunnen afvoeren, tilapia' s komen tot twee a drie uur, en karpers tot een half uur.


Hoe de dieren de stofwisselingsreductie in gang zetten, heeft Van Ginneken niet kunnen ophelderen. Wel zijn er sterke aanwijzingen dat de neurotransmitter GABA daarbij betrokken is. Inspuiting in de hersenen van een stof die de GABA-produktie verhoogt, leverde echter niet de verwachte stofwisselingsonderdrukking op. Van Ginneken: 'Dat heeft mogelijk met de door ons gebruikt hoge concentratie te maken. Daardoor slaat het misschien niet aan.'


Een geringe hoeveelheid zuurstof was niet de enige milieustress die de vissen van Ginneken te verwerken kregen. Hij stelde zijn tilapia's ook bloot aan verzuurd water met ph 4. Het Nederlandse oppervlaktewater wordt zelden zo zuur, maar in bijvoorbeeld Zweedse en Amerikaanse meren wordt die zuurgraad wel bereikt. Vispopulaties daar sterven uit.
Dat ligt niet aan de verzuring sec. Vissen blijken bij langzame gewenning prima daartegen bestand. In de natuur hebben ze echter altijd te maken met andere stress-factoren, zoals voedselschaarste of te veel zware metalen in het water.


Werden de vissen door V an Ginneken in zuur water geconfronteerd met zuurstofarme omstandigheden. die ze normaal ook moeiteloos zouden doorstaan, dan bleek de helft van de dieren de pijp uit te gaan en kon de andere helft slechts met moeite opkrabbelen. 'Je ziet dat vissen heel goed bestand zijn tegen allerlei slechte omstandigheden, maar dat de weerstand bij een tweede stress-factor ineens sterk wordt aangetast.'