Zwaardvissen zien beter met verwarmde ogen

Grote roofvissen als zwaardvissen, tonijnen en haaien hebben de in de koudbloedige vissenwereld unieke eigenschap dat zij hun hersenen en ogen kunnen verwarmen. Een Amerikaanse, een Australische en een Zweedse bioloog hebben nu ontdekt dat zwaardvissen met `warme ogen' beter in staat zijn snel bewegende objecten te zien, en dus ook in koud water snelzwemmende prooien te kunnen vangen (Current Biology, 11 jan).

De biologen deden hun onderzoek aan boord van een onderzoeksschip middenin de Stille Oceaan ten noorden van Hawaii. Met behulp van lange vislijnen vingen zij zwaardvissen, grootoog- en geelvintonijnen. De vissen werden gedood waarna het oog eruit werd gehaald en stukjes van het netvlies onder vochtige en zuurstofrijke omstandigheden in een experimenteerbakje geplaatst. Vervolgens testten de onderzoekers hoe de lichtgevoelige cellen in het netvlies reageerden op lichtimpulsen bij verschillende temperaturen.

Intacte tonijnen en zwaardvissen verschillen in de manier waarop zij `warme ogen' verkrijgen. Tonijnen geleiden de overtollige warmte van de zwemspieren via de bloedstroom naar hun ogen en hersenen. Zwaardvissen beschikken over unieke warmteproducerende orgaantjes achter hun ogen. De functie daarvan was nog nooit goed onderzocht.

Tijdens het experiment met de uitgeprepareerde vissennetvliezen maten de biologen de zogeheten flikker-fusie-frequentie (FFF), de snelheid waarbij opeenvolgende lichtpulsen nog net door het oog als aparte lichtpulsjes gezien kunnen worden. De FFF is een maat voor het kunnen zien van snelle bewegingen, zoals die van een prooi die probeert te ontsnappen. Bij het zwaardvisoog bedroeg de FFF bedroeg meer dan 40 hertz bij een temperatuur 20°C maar daalde tot 5 hertz of minder bij 10°C. De tonijnenogen presteerden iets minder goed, maar ook hier bleek het zien van snelle bewegingen sterk afhankelijk van de temperatuur van het netvlies.

De FFF neemt niet alleen af met de temperatuur maar ook bij een verminderde lichtintensiteit. In dieper water waar het het donkerder is, kunnen vissen daardoor minder goed snelle bewegingen zien. Als een zwaardvis op een zonnige dag in helder water onderduikt tot een diepte van 600 of 700 meter is de lichtsterkte daar beneden vergelijkbaar met een maanloze sterrennacht. Dat heeft dus grote gevolgen voor het zichtvermogen van de zwaardvis. De onderzoekers berekenden dat de FFF op diepten tussen 100 en 500 meter bij een netvliestemperatuur van 22°C daalt van 40 naar 2 hertz. Zeker in gebieden waar de watertemperatuur snel afneemt met de diepte kan de zwaardvis voordeel hebben van zijn warme ogen. Zwaardvissen jagen soms nog in water van slechts 3°C, waarbij zij de temperatuur van hun ogen 10 tot 15 °C hoger kunnen houden.