Flashlight vissen gebruiken bioluminescentie om ’s nachts te scholen

Flashlight vissen gebruiken hun bioluminescente organen om ’s nachts te scholen – en slechts een paar hoeven actief te flitsen om de groep in stand te houden, volgens een studie gepubliceerd op 14 augustus 2019 in het open-access tijdschrift PLOS ONE door David Gruber van de City University of New York, VS, en collega’s.

Meer dan 25 procent van de vissoorten vertoont schoolinggedrag (individuen die hun gedrag en oriëntatie synchroniseren); de meeste visscholen verspreiden zich echter bij lage lichtniveaus, en nachtelijke schooling is zelden waargenomen. Gruber en collega’s bestudeerden het nachtelijke schoolgedrag van de zaklantaarnvis Anomalops katoptron, die ongewoon zijn eigen licht kan genereren via bioluminescente bacteriën in gespecialiseerde organen onder zijn ogen.

Tijdens twee onderzoeksexpedities bij een afgelegen tropisch eiland op de Salomonseilanden in 2013 en 2016, gebruikten de auteurs videobeelden bij weinig licht om ’s nachts grote assemblages (honderden tot duizenden individuen) van zaklampvissen te filmen. De opnames toonden aan dat zodra de vissnelheid voorbij een bepaald niveau steeg, een losse groep zou overgaan in een hechte school, zelfs met relatief weinig knipperende vissen aanwezig – en slechts een paar actief knipperende vissen waren nodig om de richting en beweging van de school te controleren.

Na het volgen van elke knipperende vis in de geanalyseerde videoclips en het lokaliseren van de vissen in elk frame, creëerden de auteurs een model om de beweging van scholen flitsvissen te simuleren op basis van individuele acties van de vissen (cohesie, scheiding en uitlijning), evenals waterwrijving als een bestendige kracht.

Het model toonde aan dat minder dan 5 procent van de schoolende flitsvissen moest knipperen om schoolvorming in donkere omstandigheden in stand te houden. Aangezien de vissen hun locatie onthullen wanneer ze flitsen, suggereren de auteurs dat dit een roofdier-vermijdende strategie kan zijn. Ze speculeren dat om roofdieren te verwarren, sommige vissen flitsen, dan snel van richting veranderen voordat ze opnieuw flitsen.

Hoewel dit onderzoek specifiek is voor flitslichtvissen, kan het inzicht verschaffen in het gedrag van andere soorten bioluminescente vissen, vooral diepzeevissen die in een permanente omgeving met weinig licht leven.

“Meer dan 25% van de vissoorten vertoont collectief schoolgedrag, maar schoolgedrag op basis van bioluminescente signalen is nog niet eerder aangetoond,” voegt Gruber toe. “Het was een van de meest magische dingen die ik ooit als marien bioloog heb meegemaakt om midden in een van deze lichtgevende scholen te zitten. Het leek wel een Avatar-moment, toen we zagen hoe rivieren van lichtgevende vissen zich als een weg van blauwe baksteen samenvoegden en langs het rif naar beneden stroomden.”

Citatie: Gruber DF, Phillips BT, O’Brien R, Boominathan V, Veeraraghavan A, Vasan G, et al. (2019) Bioluminescent flashes drive nighttime schooling behavior and synchronized swimming dynamics in flashlight fish. PLoS ONE 14(8): e0219852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219852

Funding: Deze studie werd gefinancierd door NOAA OER grant #NA160AR0110198 aan DFG, BP, JSS en VAP, National Geographic Expedition Council #EC0780-16 aan BP, NSF grants #DBI-1556213 aan DFG en #DEB-1257555 aan JSS, en The Ray and Barbara Dalio Family Foundation Explore21 AMNH expedition grant aan JSS, DFG, en VAP. De financiers hadden geen rol in het ontwerp van de studie, het verzamelen en analyseren van gegevens, de beslissing om te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript.

Competing Interests: De auteurs hebben verklaard dat er geen concurrerende belangen bestaan.

In uw berichtgeving kunt u deze URL gebruiken om toegang te verlenen tot het vrij beschikbare artikel in PLOS ONE: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0219852