Door: Dana Sackett
Op het eerste gezicht lijken vissen geen oren te hebben, maar dat betekent niet dat ze niet kunnen horen. Hoewel er meestal geen openingen in de kop van een vis zijn waardoor geluid kan doordringen, hebben ze wel inwendige oren die geluid via hun lichaam opvangen. Veel vissen vertrouwen op hun oren om een habitat en partners te vinden, om kuit te schieten, om te zwemmen en om roofdieren te ontwijken. Dit is logisch als je bedenkt dat de geluidsoverdracht in water ongeveer vier keer zo snel is als in de lucht, waardoor vissen snel en over relatief grote afstanden via geluid kunnen communiceren.
Ondanks de snelle overdracht van geluid in water, beschikken niet alle vissen over een opmerkelijk gehoor. Het vermogen van een vis om geluid te horen varieert namelijk drastisch, afhankelijk van het ontwerp van het binnenoor. Vissen met een verbinding tussen het binnenoor en een met gas gevulde holte, bijvoorbeeld, hebben over het algemeen een beter gehoor dan andere vissen. Vissen horen meestal het best in het bereik van 30-1000 Hz, met enkele soorten die tot 5000 Hz kunnen waarnemen en andere zeer uitzonderlijke soorten die gevoelig zijn voor infrageluid of ultrageluid (ter vergelijking: mensen kunnen over het algemeen tussen 20 en 20.000 Hz horen, maar zijn het gevoeligst voor watergeluiden tussen ongeveer 400 en 2.000 Hz).
Een voorbeeld van hoe vissen geluid gebruiken, is om partners aan te trekken en te vinden. Mannelijke midscheepsvissen, bijvoorbeeld, zingen om vrouwtjes aan te trekken; ze brengen een serenade aan de vrouwtjes om van ver te komen en hun eieren in het nest van het mannetje te leggen. Mysterieus genoeg reageren alleen vruchtbare vrouwtjes op dit gezang. Wetenschappers hebben gesuggereerd dat de reden waarom alleen vruchtbare wijfjes reageren een verhoogde oestrogeenspiegel is (die vruchtbare wijfjes in overvloed hebben). Deze hogere oestrogeenniveaus blijken het vermogen van de vrouwtjes om de hoogfrequente paringsliederen van de mannetjes te horen, te versterken. Deze studie was een van de eerste die een reden aanvoerde waarom veel gewervelde dieren, zelfs mensen, oestrogeenreceptoren in hun oren hebben.
Een ander voorbeeld van hoe vissen geluid gebruiken, komt uit een onderzoek waarbij geluiden werden gebruikt die waren opgenomen in verschillende soorten habitats om te zien hoe jonge vissen reageerden. Zij ontdekten dat jonge vissen geluiden uit bepaalde habitats gebruikten om zich ’s nachts te oriënteren en naar de gewenste rifhabitats te gaan. Dit is een belangrijk resultaat, omdat verstoring van deze auditieve signalen de nachtelijke migratie van jonge vissen naar deze meer beschermende rifhabitats zou kunnen belemmeren.
Wetende dat geluid een cruciale rol kan spelen in de overleving en voortplanting van sommige vissen, kan men zich voorstellen hoe het veranderen van het hoorvermogen van een vis een aanzienlijke impact kan hebben op die vissen. Er zijn veel factoren die het gehoor van vissen beïnvloeden. Een voor de hand liggend voorbeeld is gewoon lawaai. Het lawaai in onze aquatische milieus is de laatste eeuw veranderd doordat meer en meer mensen gemotoriseerde boten gebruiken in kustgebieden, en door de toegenomen kustontwikkeling, olie- en gasexploratie, en scheepvaart. Je hoeft maar in een boot te zitten met een draaiende motor om je voor te stellen hoe een vis zich zou voelen in een gebied met veel bootverkeer. Maar wat betekent dit voor deze vissen en hun kansen om zich voort te planten en te overleven? Het huidige antwoord is dat we het niet echt weten.
Een andere factor die het gehoor van vissen kan beïnvloeden, is de verzuring van de oceanen. De snelheid waarmee kooldioxide (CO2) door de oceaan wordt opgenomen, neemt toe naarmate de concentratie in onze atmosfeer stijgt, wat leidt tot een zuurdere oceaan. De resulterende daling van de pH-waarde kan de verkalking in mariene organismen verminderen. Een potentieel probleem voor het gehoor van vissen, dat afhankelijk is van een calciumcarbonaatstructuur in het binnenoor (een otoliet genoemd). Hoewel een eerder artikel op Fisheries Blog een studie belichtte waarin de otolieten van jonge zeebaarsjes groter in plaats van kleiner werden door verzuring (zie hier waarom), evalueerde deze studie niet hoe deze veranderingen het gehoor van vissen zouden beïnvloeden. Een andere studie van de Universiteit van Miami vond gelijkaardige resultaten voor Cobia, een grote tropische vis, en suggereerde dat verzuring hun gehoor zou kunnen verbeteren. In een andere recente studie werd echter geëvalueerd hoe met CO2 verrijkte omstandigheden het gehoor van jonge clownvissen op rifgeluiden overdag beïnvloedden; hieruit bleek dat meer met CO2 verrijkte omstandigheden het vermogen van de vissen om rifgeluiden van roofdieren te horen en erop te reageren, verminderden. Een resultaat dat nadelige gevolgen kan hebben voor de overleving van deze jonge vissen.
Onverwacht kan een andere invloed op het gehoor van vissen zijn, namelijk de visteelt. Otolieten bestaan normaal gesproken uit aragoniet (een stabiel calciumcarbonaatmineraal), in wilde vissen komt in plaats daarvan zelden vateriet voor (een minder stabiele vorm van calciumcarbonaat). Vissen die in broedhuizen werden grootgebracht, bleken echter tot 10 keer meer kans te hebben op vateritische otolieten dan hun wilde soortgenoten, en er werd ook gesuggereerd dat zij als gevolg daarvan gehoorverlies hadden geleden. De reden voor dit verschijnsel is nog onbekend, maar het is een belangrijke overweging voor herbevolkingsprogramma’s op basis van in gevangenschap gekweekte vis.
Er zijn veel factoren, naast de hier genoemde, die het gehoor van vissen kunnen beïnvloeden en mogelijk nadelige gevolgen kunnen hebben voor de vissen die afhankelijk zijn van hun oren om te overleven en zich voort te planten. Voor veel van deze factoren beginnen we nog maar net te begrijpen hoe of beseffen we nog maar net dat menselijke activiteiten het gehoor van vissen kunnen verstoren. Het is belangrijk dat we begrijpen hoe menselijke activiteiten, zowel op voor de hand liggende als onverwachte manieren, van invloed zijn op het vermogen van vissen om zich voort te planten en te overleven, om zowel de visserij gezond te houden als onze aquatische ecosystemen te beschermen.
Referenties en ander leesmateriaal:
Bass AH. 2016. Horen en hormonen: een eerbetoon aan de vergelijkende benadering. In: Horen en hormonen Eds: Bas AH, Sisneros JA, Popper AN, Fay RR. Springer Handbook of Auditory Research. Springer International Publishing Zwitserland. 57. DOI: 10.1007/978-3-319-26597-1_1
Bignami S, Enochs I, Manzello D, Sponaugle S, Cowen RK. 2013. Ocean acidification alterates the otoliths of a pan-tropical fish species with implications for sensory function. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. doi:10.1073/pnas.1301365110
Popper AN, Fay RR. Rethinking sound detection by fishes. Hearing research 273:25-36.
Radford CA, Stanley JA, Simpson SD, Jeffs AG. 2011. Juvenile coral reef fish use sound to locate habitats. Coral Reefs. 30:295-305.
Reimer T, Dempster T, Warren-Myers F, Jensen AJ, Swearer SE. 2016. Hoge prevalentie van vateriet in sagittale otolieten veroorzaakt gehoorstoornissen bij gekweekte vissen. Nature.com: Scientific Reports DOI: 10.1038/srep25249
Simpson SD, Munday PL, Wittenrich ML, Manassa R, Dixson DL, Gagliano M, Yan HY. 2011. Ocean acidification erodeert cruciaal auditief gedrag bij zeevissen. Biology Letters. 7:917-920.
Slabbekoorn H, Bouton N, van Opzeeland I, Coers A, ten Cate C, Popper AN. 2010. A noisy spring: the impact of globally rising underwater sound levels on fish. Trends in Ecology and Evolution 25:419-427.
http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/fish-ears/
http://www.dosits.org/science/soundmovement/speedofsound/
http://www.newsweek.com/half-all-farmed-fish-have-hearing-loss-thanks-deformed-ear-bones-453230