Tot in de genen

De kabeljauw en de schol hebben zich genetisch aangepast aan de jachtdruk door de mens. De vissen worden op steeds jongere leeftijd en bij een kleiner formaat geslachtsrijp.

DECENNIALANGE grootschalige visserij heeft genetische veranderingen teweeg gebracht bij zeevissen. Een recente studie laat zien dat de noordelijke populatie van de Atlantische kabeljauw (Gadus morhua) veel eerder geslachtsrijp wordt en een minder grote lichaamslengte bereikt dan vroeger (Nature, 29 april). In 1960 was de gemiddelde kabeljauw die vissers vingen 38 centimeter lang en was op een leeftijd van 3,6 jaar geslachtsrijp. Dertig jaar later, na een periode van intensieve visserij, mat de gemiddelde kabeljauw nog maar 22 centimeter en was de vis al met 2,3 jaar geslachtsrijp. Eerder trokken onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Visserij-onderzoek (RIVO) dezelfde conclusies voor de schol (Pleuronectes platessa) in de Noordzee (Marine Ecology Progress Series, 7 augustus 2003). De gemiddelde schol die in 1955 nog meer dan 40 centimeter lang was, haalde in 1995 krap de 34 centimeter. Tegelijkertijd werden ze in die periode gemiddeld bijna een half jaar eerder geslachtsrijp.

``Vissen boven een bepaalde grootte worden vroeg of laat weggevist, vaak nog voordat zij zich hebben kunnen voortplanten'', vertelt evolutiebiologe Sarah Kraak, werkzaam bij het RIVO in IJmuiden. ``Zo ontstaat een selectiedruk die dieren bevoordeelt die vroeg geslachtsrijp zijn en zich al voortplanten voordat ze groot genoeg zijn om door visnetten gevangen te worden.''

Onderscheid

Volgens Kraak zijn dit de eerste studies die bewijzen dat de intensieve visserij tot op genetisch niveau gevolgen heeft. Biologen vermoedden wel eerder genetische effecten, maar konden het onderscheid niet maken tussen genetische effecten en verschillen die ontstaan door invloeden uit de omgeving. Voedselrijkdom kan bijvoorbeeld een vroege geslachtsrijping in de hand werken. De veranderingen in de vissenpopulatie zijn dan te verklaren uit het toegenomen gehalte aan voedingsstoffen in de zee of zelfs als een effect van de visserij zelf, die met sleepnetten de bodem omwoelt en zo voedingsstoffen in het water brengt. Kraak: ``Dankzij een statistisch model kunnen we de effecten van de omgeving en het effect van sterfte wegnemen uit de analyse en zuiver naar de genetische veranderingen kijken.''

De mens vist vooral op grote vissen. En dat beïnvloedt wereldwijd de visstand, zegt Kraak. Ze verwijst naar een publicatie waarin Canadese onderzoekers aantonen dat de industriële visserij wereldwijd leidt tot een drastische achteruitgang van de grotere vissoorten (Nature, 15 mei 2003).

Daarnaast is er de tendens dat er van deze soorten steeds kleinere exemplaren rondzwemmen. Kraak: ``Er treden zo verschuivingen op in het gehele ecosysteem van de zee. Kleinere vissen eten ander voedsel dan grotere vissen, en dat geldt ook binnen één soort. Een grote kabeljauw eet kleine kabeljauwtjes, maar kleine kabeljauwen leven bijvoorbeeld van garnalen. De lichaamsgrootte bepaalt welk soort prooi de vis kan eten. Het voedselweb bestond vroeger uit vijf of zes verdiepingen, nu nog maar uit drie of vier. De effecten van de visserij dringen dus dieper in de voedselketen door. Waaruit de genetische selectie als gevolg van de visserij precies bestaat is nog onduidelijk. Kraak: ``Uit het veldonderzoek blijkt dat de selectie in ieder geval op het tijdstip van geslachtsrijping werkt. In laboratoriumproeven heeft de Amerikaan David Conover aangetoond dat ook de genetische aanleg voor groeisnelheid door selectieve vangst te beïnvloeden is. Daarnaast kan ik me voorstellen dat de selectie invloed heeft op eigenschappen als zwemsnelheid, ontsnappingsgedrag, en het voortplantingsgedrag.''

Het probleem is breder dan de visserij. Neem de trofeeënjacht op grootwild. Door toedoen van jagers en stropers die uit zijn op de ivoren slagtanden van Afrikaanse olifanten, zijn dieren met grote slagtanden steeds zeldzamer geworden. Eind jaren negentig viel het parkwachters in het Queen Elizabeth National Park in Oeganda op dat de slagtanden van de lokale olifantenpopulatie klein waren. Bij dertig procent van de dieren ontbraken de slagtanden zelfs geheel; in de jaren dertig lag de frequentie daarvan onder de één procent.

Dikhoornschaap

De effecten van de menselijke jacht zijn ook zichtbaar bij het Canadese dikhoornschaap (Ovis canadensis). Selectieve jacht over een periode van dertig jaar op de grootst geschapen rammen heeft in het natuurgebied van Ram Mountain in Alberta, Canada geleid tot een populatie waarbinnen de rammen in de loop der tijd steeds kleinere horens en een lager lichaamsgewicht gekregen hebben (Nature, 11 december 2003). Sinds 1975 hebben jagers in het gebied 57 rammen geschoten, meestal de grootste exemplaren die zij in het vizier kregen. Omdat de dieren veelal werden geschoten vóór hun reproductieve piek, heeft dit geleid tot een negatieve selectie op genetische eigenschappen voor een snelle groei van lichaam en hoorns.

Volgens Kraak kan selectieve eliminatie van de sterkste dieren uit een populatie leiden tot een nadelige genetische verarming. ``Lichaamsgrootte is belangrijk bij de onderlinge mannelijke competitie en de keuze van een seksuele partner door vrouwtjes. Kenmerken zoals een groot lichaam, grote horens of grote slagtanden duiden op goede genen. Deze mannetjes zijn kennelijk gezond en hebben, als oudste dieren, bewezen al die tijd goed te kunnen overleven. Als deze categorie wegvalt door jacht, dan zijn vrouwtjes gedwongen om met minder goede mannetjes te paren.

``Een verstoorde partnerkeuze kan dan de fitness van de gehele populatie benadelen. Bij zeeolifanten bijvoorbeeld, een soort waar we veel over weten, blijkt dat vijf procent van de mannetjes verantwoordelijk is voor tachtig procent van het nageslacht. Dankzij het feit dat alleen de top van de mannetjes aan de bak komt, blijft de genetische kwaliteit van de populatie als geheel gewaarborgd.''

Een belangrijke vraag is of het verlies aan genetische diversiteit zich nog kan herstellen. Kraak: ``In principe is het effect omkeerbaar als de genetische variatie nog in de populatie aanwezig is. Als de selectiedruk dan wegvalt of minder wordt, zullen de vissen weer op latere leeftijd geslachtsrijp en daarmee groter worden. Zo niet, dan moeten we wachten op nieuwe mutaties in het genetisch materiaal, die weer grote vissen mogelijk maken. Hoe lang het herstel zal duren is afhankelijk van de generatieduur van een soort. Een vis die zich snel voortplant, zal ook sneller herstellen.''

Volgens Kraak zijn de onderzoeksresultaten nog zo nieuw, dat er nog geen rekening mee wordt gehouden in het visserijbeleid. Aan de hand van meer onderzoek zullen beleidsmakers moeten bepalen welke maatregelen genomen moeten worden. Kraak: ``De vraag is: willen we grote schollen, of een bord vol kleintjes?''