Je leest:

Wandelende ogen

Wandelende ogen

Het mysterie van de ogen van de platvis

Auteur: | 7 maart 2013

Platvissen zijn rare beesten. Liggend op hun zij spieden ze met hun ogen boven het zand naar een prooi. Eén van die twee ogen is daartoe verplaatst, zodat beide ogen aan dezelfde kant van de vis zitten. Platvissen beginnen hun leven namelijk als iedere andere vis: symmetrisch, met een oog aan iedere kant.

Je hoeft geen wetenschapper te zijn om op een vismarkt de koopwaar in te kunnen delen in rondvis of platvis. De verschillen zijn overduidelijk. Typische rondvissen zijn haring en forel. Ze hebben de kenmerkende vissenvorm met een duidelijke rug en buik, en linker- en rechterkant. Schol en tong zijn platvissen en zijn – zoals hun vorm doet vermoeden – echte bodembewoners, in tegenstelling tot de rondvissen die vrij rondzwemmen.

Op de markt vind je alle vis door elkaar.
Wikimedia Commons

Een platvis is geen platte vis

Ook al lijken ze totaal niet op elkaar, platvissen worden als rondvissen geboren! Uit de bevruchte eitjes komen larven, vaak niet meer dan enkele millimeters groot en daarmee de kleinste gewervelde dieren die we kennen. Die larven hebben een rondvis-symmetrie met een duidelijke linker-, rechter-, boven-, en onderkant. Het kleine grut zwemt vrij in het water. De meeste van de ruim dertigduizend vissoorten zijn rondvissen, zelfs die onwaarschijnlijk afgeplatte koraalvlinders die je bij koraalriffen ziet. Een platvis is echter geen platgeslagen pannenkoekversie van de rondvis. In meer dan 550 vissoorten ondergaan de larven een gedaanteverwisseling. Zoals een dikkopje een kikkertje wordt, worden deze larven platvissen.

Een in het oog springende metamorfose

De vissenmetamorfose begint met een verplaatsing van het oog. Eerst vrijwel onmerkbaar, maar net als bij loensende mensen zie je al heel snel dat de ogen van een larfje niet meer keurig naast elkaar staan. De larven kijken duidelijk scheel; één van de twee ogen verandert van plaats. In de meeste platvissoorten begint het linkeroog aan een reis naar de rechterkant van de schedel. Schedelbeenderen moeten wijken voor het bewegende oog, en in het kielzog van het verschuivende oog wordt de lege ruimte weer opgevuld met bot. In feite wordt de hele schedel van de platvis opnieuw in model gebracht.

Hier zie je vissenlarven van de platvis Senegalese tong (Solea senegalensis), van 12, 18 en 24 dagen oud. De metamorfose begint meestal als de larven 15 dagen oud zijn, daarvoor zijn ze nog symmetrisch. In de larve van 18 dagen zie je al dat het linkeroog bijna de schedel heeft overgestoken.
Yvette Wunderink, Universiteit van Cádiz (Spanje) voor gebruik op Nemo kennislink

De verbouwing

Het migrerende oog verandert letterlijk de kijk van de platvis op de wereld. De hersenen moeten opnieuw geijkt worden op het nieuwe blikveld: waar eerst de ogen aan weerszijden van de kop zaten bevinden ze zich aan het einde van de metamorfose aan één zijkant. De metamorfose maakt van een rondvis een platvis die prachtig is aangepast aan een leven op de zeebodem. Door de oogmigratie behoudt de platvis het gebruik van beide ogen. Maar er verandert nog meer, ook zijn huidskleur verandert: de bodemzijde is lichtgekleurd, terwijl de zijde die van de bodem is afgekeerd vaak schutkleuren heeft. De larvale platvis eet plankton, de bodembewonende volwassen platvis is een vleesetende rover. Het maag-darmstelsel moet zich dan ook aanpassen aan het nieuwe dieet.

Een kritieke periode

De metamorfose die de platvislarve doormaakt is één grote voorbereiding op een nieuw leven: van de driedimensionale waterkolom naar de tweedimensionale zeebodem. Maar tijdens deze overgang is de platvis nog niet volledig aangepast aan zijn nieuwe dieet; het maag-darmstelsel is niet gelijk op orde. Tegelijkertijd moet het dier wél veel energie investeren om de uit- en inwendige metamorfose te bekostigen. Veel platvissoorten groeien dan ook niet tijdens de metamorfose en stoppen alle energie in de gedaanteverwisseling. Sommige soorten laten hun eten zelfs staan tot hun maag-darmstelsel weer een efficiënt systeem is. De sterfte onder larven is dan ook juist tijdens deze kritische overgangsperiode het hoogst.

De schele hoofdpijn van Darwin

De voordelen van twee ogen aan één lichaamszijde voor een bodembewonende platvis zijn overduidelijk, maar de evolutie van deze eigenschap vormt een heet hangijzer onder biologen. Volgens Charles Darwin is evolutie een gradueel proces. Veel kleine stapjes leidden uiteindelijk tot de grote variatie in lichaamsvormen we in de natuur zien. Dit zou betekenen dat de allereerste voorouders van onze platvissen slechts een béétje scheel zouden kijken; het eerste kleine stapje op weg naar volledige oogmigratie. Maar welk evolutionair voordeel zouden deze primitievelingen van hun loensen hebben? Darwin kwam er niet uit, en beschouwde platvissen als niet-verenigbaar met zijn theorie van graduele evolutie. Anderen beschouwden platvissen als hopeful monsters, een soort Frankensteins met afwijkende lichaamsvormen ontstaan door één grootschalige verandering en niet een serie heel kleine stapjes.

De vondst van Matt Friedman wordt gezien als een ‘missing link’ in de evolutie van de platvis.
Matt Friedman

Enkele jaren terug echter ontdekte de evolutiebioloog Matt Friedman in een onopgeruimde kast in het Naturhistorisches Museum in Wenen een fossiele afdruk van een nog onbekende vis. Het fossiel was ongeveer 50 miljoen jaar oud en opgegraven in Noord-Italië. Friedman zag tot zijn verrassing een duidelijk asymmetrische schedel, maar veel minder uitgesproken dan in moderne platvissen.

In schol en tong overschrijdt één oog duidelijk de middellijn bovenop de schedel. In dit fossiel bleven de twee ogen aan weerszijden van de kop, maar wel op verschillende hoogte. Een duidelijk schele tussenvorm dus. Friedman doopte het dier Heteronectes, de ‘anderszwemmer’. Heteronectes wordt beschouwd als een bewijs dat de evolutie van de platvis-asymmetrie inderdaad in kleine stapjes kon gebeuren.

Een beetje scheel

Maar de vondst van Heteronectes als missing link verklaarde nog niet welk evolutionair voordeel deze vis had bij zijn scheelzien. Daarover kan alleen worden gespeculeerd, en we komen een heel eind als we kijken naar nog levende soorten. Veel platvissen gebruiken hun vinnen om zich op te richten van de bodem. Op dezelfde manier zou Heteronectes toch gebruik hebben kunnen maken van beide ogen. Sommige agressieve platvissoorten achtervolgen hun prooi vanaf de bodem het open water in, en dan is het handig om met één oog de prooi in de gaten te houden en met de andere de bodem. De ecologie verklaart de evolutie.

Bronnen:

  • Friedman, M. Osteology of Heteronectes chaneti (Acanthomorpha, Pleuronectiformes), an Eocene stem flatfish, with a discussion of flatfish sister-group relationships, Journal of Vertebrate Paleontology (32)4: 735-756, 2012
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 maart 2013
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.