Victoria's vissen

Leidse onderzoekers stonden decennialang met hun neus boven op een ecologische ramp. Nieuwe vissoorten die zij in het Victoriameer opgevreten zagen worden door de nijlbaars zijn nu alleen nog in Leiden te vinden.

Het was een van de schokkendste Afrikadocumentaires van de laatste jaren. Darwin's Night-mare, over de nijlbaarsindus-trie bij het Victoriameer, laat zien hoe lokale en westerse bedrijven geld verdienen aan de export van nijlbaars naar Europa terwijl de lokale bevolking verpaupert. Een wrang voorbeeld van hoe kolonialisme en globalisering in elkaars verlengde kunnen liggen.


Tegelijkertijd speelde zich in het Victoriameer nog een nachtmerrie af. De nijlbaars, een exoot die er in de jaren zestig als consumptievis was uitgezet, veroorzaakte het uitsterven van honderden soorten 'haplochromine cichliden', inheemse vissen die nergens anders ter wereld voorkwamen. Een ecologische ramp die door Nederlandse biologen op de voet is gevolgd.


Onderzoekers van Universiteit Leiden en Naturalis Biodiversity Center, voorheen Rijksmuseum voor Natuurlijke Historie, bestuderen al veertig jaar de unieke evolutie van de cichliden. Die hebben in de grote meren van Centraal-Afrika snelle 'adaptieve radiaties' doorgemaakt, uitwaaieringen van soorten met een gemeenschappelijke voorouder die allerlei ecologische specialismen hebbben ontwikkeld. Het project komt dit jaar ten einde.


De Leidse bioloog Kees Barel verzamelde de eerste cichliden in 1974 in Lake George in Oeganda, voor een onderzoek naar de relatie tussen vorm en functie. Een jaar later namen Barel en zijn collega Gerrit Anker poolshoogte in het zuiden van Lake Victoria, in Tanzania. Daar stuitten ze op een ongekende diversiteit van cichliden. Deze Mwanza Gulf werd voor de Leidse biologen de plek waar ze een blik konden werpen in de keuken van de evolutie.


Die soortenrijkdom had alles te maken met het bijzondere karakter van het Victoriameer. Het enorme meer, twee keer zo groot als Nederland, is een soort omgekeerd eiland: het is weliswaar de bron van de Nijl, maar heeft voor vissen geen echte verbindingen met de buitenwereld, waardoor de eerst aangekomen cichliden zich er in isolement konden ontwikkelen. Het is veel jonger dan naburige grote slenkmeren, en 12.500 jaar geleden ook nog eens geheel drooggevallen. De soortenrijkdom was dus in een evolutionaire oogwenk ontstaan.


Voor de Leidse onderzoekers was het meer een walhalla. 'In Lake George had je één viseter, hier tientallen', zegt Martien van Oijen, onderzoeker bij Naturalis, die er samen met Frans Witte van 1977 tot 1980 onderzoek deed. 'Eén haal met je visnet en je had weer twintig soorten die nieuw waren voor de wetenschap', zegt Tijs Goldschmidt, die er tussen 1980 en 1986 was en zijn ervaringen beschreef in Darwins Hofvijver. 'Al die cichlidensoorten waren razend moeilijk te onderscheiden, sommige mensen leerden het nooit.'


Het Victoriameer deed volgens Goldschmidt in soortenrijkdom niet onder voor de naburige Serengeti. Er waren vijfhonderd tot zevenhonderd soorten cichliden, allemaal gespecialiseerd in een bepaald voedseltype, net zoals de Darwinvinken op de Galapagoseilanden. Zo had je viseters, algenschrapers, slakkenkrakers, garnaleneters, insecteneters, planktonslurpers, afvaleters en wat niet al. Het meer was een ware 'soortenpomp', en die bleek ook nog volop in beweging.


De verklaring voor die soortenrijkdom ligt voor een deel in het uitgebreide paringsritueel en broedgedrag van de vissen. Victoriacichliden zijn maternale muilbroeders. De vrouwtjes broeden de eitjes uit in hun bek, een hele opoffering omdat ze wekenlang niet kunnen eten. Ze zijn dus kieskeurig met de mannetjes, die ze selecteren op kleur. Sommige vrouwtjes prefereren bijvoorbeeld blauw, andere rood, afhankelijk van de gevoeligheid van hun netvlies voor een van beide kleuren, mogelijk een gevolg van de diepte van hun leefgebied. Deze seksuele selectie kan snel tot soortvorming leiden.


Maar er is nog een factor in het spel: anatomie. De kop van een cichlide is een complex geheel van meer dan zestig zwevend opgehangen botjes, die stuk voor stuk in vorm en uitvoering kunnen variëren. Een bouwpakket waarmee je veel meer kunt dan met pakweg een mensenschedel. En dan hebben cichliden ook nog eens zogenoemde keelkaken, omgebouwde kieuwbogen die net als hun gewone kaken en tanden aangepast kunnen zijn aan verschillende voedseltypes. Dankzij dat materiaal konden de cichliden hun vele specialismen ontwikkelen.


Het Leidse onderzoek leverde nieuwe inzichten op die een belangrijke bijdrage vormen aan de evolutietheorie. Zoals het feit dat evolutie en soortvorming (anders dan Darwin dacht) razendsnel kunnen verlopen. Goldschmidt: 'Die honderden soorten Victoriacichliden zijn binnen 12.500 jaar uit een of enkele voorouders ontstaan. Soms ontstaan soorten binnen tien of twintig generaties. Zo'n snelle evolutie was van geen ander gewerveld dier bekend.'


Het cichlidenonderzoek toonde ook aan dat het standaardbeeld van soortvorming niet volledig was. Het idee was altijd dat soorten ontstaan doordat populaties door geografische barrières worden gescheiden en dan door aanpassing aan lokale omstandigheden uiteengroeien. De cichliden lieten zien dat soorten ook zonder fysieke scheiding kunnen ontstaan, door seksuele selectie, zegt Van Oijen. 'We hebben in een baai van één soort ooit twee vormen gevonden met nog geen 200 meter ertussen.' Dat deze zogeheten sympatrische soortvorming op zo'n grote schaal voorkomt was nieuw. 'Die ontdekking staat nu in alle handboeken', aldus Goldschmidt.


Aan het feestje van de Leidenaren kwam begin jaren tachtig abrupt een einde. Het aantal cichliden nam ineens sterk af. Dat had te maken met de opmars van de nijlbaars, de exoot waarvan in de jaren zestig twee emmers vol jonkies waren uitgezet als bron van eiwit voor de lokale bevolking (zie inzet). De roofvis, die bijna 2 meter lang en 180 kilo zwaar kan worden, was zich na een aanloop enorm gaan vermeerderen, ten koste van de cichliden.


De vraatzucht van de nijlbaars zette het hele ecosysteem op zijn kop. Steeds meer cichlidensoorten verdwenen, vooral soorten van het open water. Als eerste legden veel van de ruim honderd soorten grotere viseters het loodje. Daarna volgden andere cichliden. Soorten die in ondiep water of tussen rotsen leefden, waar de nijlbaars niet bij kon komen, bleven gespaard.


Het was een ware slachting, herinnert Goldschmidt zich: 'We waren gekomen om het ontstaan van soorten te bestuderen, maar moesten nu ineens heel snel gaan documenteren hoe soorten verdwenen. Baai na baai vrat de nijlbaars leeg. Vissen die je het ene jaar verzamelde kon je het jaar daarop al niet meer vinden.' Naar schatting tweehonderd van de vijfhonderd cichliden stierven uit. Meer dan 90 procent van de totale biomassa aan cichliden in het meer verdween.


De massa-extinctie lag niet alleen aan de nijlbaars. Ook de verslechterde waterkwaliteit speelde een rol. Het water werd steeds troebeler en minder zuurstofrijk door extreme algengroei, een gevolg van het feit dat het door menselijke activiteiten steeds voedselrijker werd, zegt bioloog Jacco van Rijssel, die vorige maand in Leiden promoveerde op een cichlidenonderzoek.


Het werd door het succes van de nijlbaarsvisserij steeds drukker aan het meer, aldus Van Rijssel. 'Dat betekende meer landbouw, meer ontbossing en meer erosie, en dus meer vervuiling in het water. Daar kwam bij: cichliden werden altijd gedroogd gegeten, maar nijlbaars is een grote vis die je boven een vuur moet bakken of grillen, wat weer leidde tot extra houtkap en erosie.'


Het troebele water bleek een ramp voor de voortplanting van de cichliden. Voor een goede partnerkeuze moeten de vrouwtjes de mannetjes scherp kunnen zien en kennelijk ging dat steeds vaker mis. Vrouwtjes paarden met mannetjes van andere soorten, het aantal kruisingen (hybriden) nam toe en (hoewel door hybridisatie ook nieuwe soorten kunnen ontstaan) het aantal soorten af. 'Extinctie door visuele handicap', aldus Goldschmidt.


Aanvankelijk hoopten de onderzoekers dat de nijlbaarspopulatie vanzelf zou instorten als de cichliden op waren, maar dat gebeurde niet. Er ontstonden nieuwe voedselnetwerken. Jonge nijlbaarzen gingen zich voeden met garnalen, die door het verdwijnen van de garnalenetende cichliden sterk in aantal toenamen. Volwassen nijlbaarzen verlegden hun voorkeur naar jonge soortgenoten. Zo ontstond een nieuw, zij het sterk verpauperd ecosysteem.


De ecologische ramp bood de biologen wel de kans om naast het ontstaan van soorten ook het uitsterven te kunnen bestuderen. Twee kanten van dezelfde medaille, aldus Goldschmidt. 'We konden realtime volgen hoe de introductie van een exoot een complex ecosysteem in korte tijd totaal overhoop haalde. Heel bijzonder, want biologen komen meestal pas na afloop langs.'


Het anatomisch en taxonomisch onderzoek ging al die jaren gewoon door. Tot 2010 bleven de Leidse onderzoekers cichliden verzamelen en beschrijven. In het depot van Naturalis liggen inmiddels zo'n 125 duizend exemplaren op sterk water. Vaak legio exemplaren van een soort, van vóór en na de komst van de nijlbaars en van jaar op jaar, zodat je eventuele morfologische veranderingen goed kunt volgen.


De aandacht is zich gaandeweg vooral gaan richten op de vraag of en hoe de Victoriacichliden zich hebben aangepast aan de nieuwe omstandigheden. Jacco van Rijssel ontdekte tijdens zijn promotieonderzoek dat de weinige cichlidensoorten die zich in het leefgebied van de nijlbaars hebben weten te handhaven, flinke fysieke veranderingen hebben doorgemaakt.


Zo ontwikkelden sommige cichliden vanwege het afnemend zuurstofgehalte in het water grotere kieuwen. Als gevolg daarvan werden hun ogen kleiner. Een aantal soorten kreeg een veel slankere bouw, die ze beter in staat stelt aan de nijlbaars te ontsnappen. Zulke aanpassingen blijken bovendien omkeerbaar, aldus Van Rijssel: als de condities veranderen verdwijnen ze soms weer. De cichliden lijken nog steeds te profiteren van hun morfologische flexibiliteit.


Van Rijssel wil nu gaan achterhalen of het gaat om echte genetische veranderingen, door natuurlijke selectie of hybridisatie, of om zogeheten 'fenotypische plasticiteit'. Dat zijn door omgevingsinvloeden uitgelokte lichamelijke aanpassingen, vergelijkbaar met eeltvorming of sterkere spieren.


Genetische veranderingen zijn voor de Victoriacichliden lastig te bewijzen, zegt hij. 'Doordat onze monsters jarenlang in de alcohol hebben gezeten, kun je het dna niet meer goed analyseren. Ik denk zelf dat het een combinatie van plasticiteit en selectie is geweest. Hybridisatie is ook een factor.'


En hoe is de situatie nu in het Victoriameer? Er lijkt een soort evenwicht te zijn ontstaan tussen nijlbaars en cichliden, zegt Van Rijssel. 'De totale biomassa aan cichliden is de afgelopen jaren weer wat aangegroeid, maar het aantal soorten heeft zich nooit hersteld. En we vinden nog steeds heel veel hybriden. Wat dit voor de toekomst betekent, valt niet te zeggen.'


Die toekomstige ontwikkelingen zullen niet meer vanuit Leiden worden gevolgd. Met Van Rijssels promotie kwam een eind aan het cichlidenonderzoek van de universiteit. Frans Witte, die het project decennialang leidde, overleed in 2013 en kreeg geen opvolger. 'De universiteit kiest voor het onderzoek aan de zebravis, dat meer potentie heeft voor de ontwikkelingsbiologie en de moleculaire celbiologie', zegt Van Oijen. Van Rijssel gaat daarom verder met cichlidenonderzoek als postdoc bij de groep van oud-UL-promovendus Ole Seehausen in Bern.


Van Oijen zelf 'moet' komend jaar met pensioen. Hij werkt daarom nu met zes studenten nog aan een afrondende publicatie over de eerste verzamelexpeditie naar het Victoriameer in 1975, die eind dit jaar moet verschijnen. Hij verwacht daarin zeker twintig nieuwe soorten cichliden te kunnen melden. Wrang is wel dat die cichliden inmiddels vrijwel zeker zijn uitgestorven, net als de nog meer dan tweehonderd andere nieuwe soorten in het Leidse depot.


'We beschrijven soorten waarvan we bijna zeker weten dat ze niet meer bestaan', verzucht Van Oijen. 'Ik vertel mijn studenten ook dat de vissen die zij ontleden en beschrijven unieker zijn dan een T. Rex. Van die dinosaurus liggen misschien nog wel duizend fossielen in de bodem, maar van onze vissen bestaan alleen nog die paar exemplaren hier in Naturalis.'


Of Martien van Oijen als cichlidenonderzoeker bij Naturalis een opvolger krijgt, is nog niet zeker, want de aandacht gaat tegenwoordig meer uit naar koraalvissen. 'Maar het zou doodzonde zijn als er niets meer met de collectie gebeurt. Zij kan nog zoveel belangrijke vragen over evolutie beantwoorden.'

NACHTMERRIE OF DROOMSUCCES?

De komst van de nijlbaars was niet alleen voor de cichliden van het Victoriameer een ramp. Ze bracht ook de lokale bevolking weinig goeds, aldus Hubert Sauper in zijn film Darwin's Nightmare (2004). Al gebeurde de introductie met de beste bedoelingen: de grote nijlbaars leek een betere bron van eiwit dan de kleine gratige cichliden waarop de mensen tot dan visten.


Uiteindelijk waren het vooral de Tanzaniaanse overheid en westerse bedrijven en handelaren die profiteerden van de nieuwe nijlbaarsvisserij, of beter: van de export van de visfilets naar Europa. Voor de lokale bevolking, die de vis helemaal niet kon betalen, betekende het honger, armoede en milieuvervuiling.


Dat zwartgallige beeld werd later bekritiseerd. Darwins nachtmerrie was juist een droomsucces, beweerde bijvoorbeeld de Nederlandse antropoloog Joost Beuving in een studie. De komst van de nijlbaars bracht kansen en voorspoed voor ondernemende Afrikanen en leidde tot de sociaal-economische ontwikkeling van lokale gemeenschappen rondom het meer.


Een wat eenzijdig verhaal, vindt bioloog Tijs Goldschmidt. 'De introductie van de nijlbaars was zeker een financieel succes, maar is allerminst duurzaam gebleken. Veel wijst erop dat de nijlbaars wordt overbevist. De gevangen vissen worden steeds kleiner en de vrouwtjes zijn tegenwoordig eerder geslachtsrijp, duidelijke tekenen van overbevissing. De eerste visfabrieken zijn alweer gesloten.'

NIEUWE VISSEN

Cichliden uit het Victoriameer: bovenaan


Van Oijen, 1991, mannetje, viseter; hieronder van boven naar beneden: een nieuwe visetende soort die wordt vernoemd naar de Leidse cichlidenonderzoeker Frans Witte;


Greenwood, 1967, vrouwtje, pedofaag;


Niemantsverdriet & Witte, 2010, mannetje, fytoplankton-eter; nieuw te beschrijven visetende soort.


Foto's Naturalis Biodiversity Center

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden