‘Dieren in het wild passen zich aan een warmer klimaat aan’

U was er zich wellicht niet van bewust, maar de watervlo is een wonderbaarlijk en nuttig diertje. Watervlooien – die niets met vlooien te maken hebben, maar zo heten omdat ze zich ook hoppend voortbewegen – houden algen in vijvers onder controle. Zo blijft het water helder. Ze zijn een belangrijke voedselbron voor onder meer vissen, salamanders en libellenlarven en spelen daardoor een essentiële rol in de voedselketen. Goed nieuws dus, dat de watervlo Daphnia magna zich aanpast aan de klimaatverandering. Dat toonde Aurora Geerts aan in het vakblad Nature Climate Change.

De snelheid waarmee het klimaat verandert, vormt voor planten- en diersoorten een grote uitdaging. Hun leefgebied wordt ongeschikt, voedselbronnen verdwijnen of nieuwe concurrenten en ziekteverwekkers verschijnen. Volgens sommige studies dreigen duizenden soorten uit te sterven. ‘De meeste van die studies houden echter geen rekening met evolutie’, zegt Geerts. Dieren en planten kunnen zich aanpassen. Zo beginnen sommige vogels vroeger te broeden, omdat bomen vroeger blaadjes krijgen en de rupsenpopulatie vroeger piekt, en begraaft de hagedis Bassiana duperreyi zijn eieren dieper, in koeler zand.

Gedragsveranderingen zijn relatief makkelijk vast te stellen. Dat ligt anders bij echte genetische adaptatie, waarbij veranderingen in het DNA soorten beter opgewassen maken tegen de klimaatverandering. ‘Wij konden voor het eerst aantonen dat een diersoort zich in het wild genetisch heeft aangepast om beter tegen de warmte te kunnen’, zegt Geerts.

Verrijzenisecologie

Voor haar onderzoek gebruikte Geerts een bijzondere techniek: verrijzenisecologie, waarbij ‘slapende’ eitjes tot leven worden gewekt. De watervlo houdt er namelijk een bijzondere voortplantingscyclus op na. Onder gunstige omstandigheden planten vrouwtjes zich ongeslachtelijk voort en zetten ze vrouwelijke klonen op de wereld. Enkel in barre omstandigheden baren ze mannetjes en wordt er aan seks gedaan.

Dat levert dan zogenoemde ‘rust-eitjes’ op: een setje van twee eitjes in een beschermend omhulsel, waaruit in betere tijden vrouwelijke watervlooien kunnen ontluiken. Niet ontloken rusteitjes blijven in de sliblagen op de bodem van meren zitten en vormen zo een natuurlijk watervlooienarchief. Geerts nam bodemstalen in het Felbrig Hall-meer in het Britse Norfolk – een meer met stabiele omstandigheden dat goed is bestudeerd. Ze haalde daar eitjes uit de periode 1955- 1965 uit. De watervlooien die daaruit tevoorschijn kwamen, vergeleek ze met dieren uit eitjes in sedimentlagen uit de periode 1995-2005. In de tussenliggende periode is de gemiddelde temperatuur van het water in het meer met 1,15 graad Celsius toegenomen.

Om te testen hoe goed de watervlooien tegen hoge temperaturen bestand zijn, onderzocht Geerts het zogenoemde kritisch thermaal maximum (KTmax): de hoogste temperatuur die de diertjes verdragen voor ze ‘flauwvallen’. ‘Als je de temperatuur van het water opdrijft, beginnen de watervlooien op een bepaald moment heel fel te bewegen’, zegt Geerts. ‘Daarna gaan ze in een soort shock, wellicht omdat ze niet meer genoeg zuurstof kunnen rondpompen. Zakt de temperatuur, dan komen de watervlooien opnieuw bij bewustzijn.’ Het KTmax van de meest recente watervlooien bleek ongeveer een halve graad hoger te liggen dan dat van de oudste diertjes.

In een tweede luik van het onderzoek bestudeerde Geerts samen met collega Wendy Van Doorslaer evolutie in het lab. Ze vergeleken twee groepen watervlooien met elkaar. De ene leefde in een vijver op omgevingstemperatuur, de andere in een vijver waarin het water steeds vier graden warmer was dan de omgeving. Twee jaar en een tiental generaties later bleek het KTmax van de watervlooien in de tweede groep 3,6 graden hoger te liggen, een verschil dat bijna even groot is als het verschil in watertemperatuur. ‘Dat betekent niet dat de watervlo de klimaatverandering sowieso probleemloos zal overleven’, zegt Geerts. ‘Ons experiment kijkt enkel naar de temperatuur, terwijl in de vrije natuur veel meer factoren mee spelen, zoals de beschikbaarheid van voedsel, parasieten en roofdieren. Maar het toont aan dat watervlooien zich snel aan hogere temperaturen aanpassen, en dat is positief.’

Exotisch

Vandaag doet Geerts onderzoek aan de Hogeschool Gent. Ze ontwikkelt er methoden om de aanwezigheid van bepaalde diersoorten in waterlopen aan te tonen door hun DNA uit waterstalen te halen. ‘Dat kan helpen om exoten op te sporen’, zegt Geerts. ‘Die zijn aanvankelijk weinig talrijk en daardoor moeilijk te vinden. Als je ze sneller opspoort, kan je ook sneller ingrijpen.’ Diersoorten uit verre landen verstoren vaak immers de inheemse populaties. Daarnaast zou de techniek de controle van de waterkwaliteit makkelijker maken. ‘Een graadmeter voor die kwaliteit is de diversiteit aan ongewervelde dieren. Die diertjes vangen en determineren kost veel tijd en geld.’

Tot nog toe is vooral onderzoek gebeurd met vissen, en veel minder met ongewervelden. Een van de uitdagingen is zogenoemde genetische merkers te vinden: stukjes DNA waardoor je verschillende soorten van elkaar kan onderscheiden.

Geerts zoekt momenteel naar een manier om de Amerikaanse rode rivierkreeft, een exoot, te identificeren. Dat doet ze samen met collega’s in Ecuador, het land waar ze tot haar zevende woonde en waar een luisterspel op de radio haar bezorgdheid om het milieu wekte.

Hoe ziet een bioloog vandaag de gevolgen van de klimaatverandering op de biodiversiteit tegemoet? ‘We kunnen ons beter niet te veel hechten aan de soorten die er vandaag zijn’, lacht Geerts. ‘De toekomst ziet er veel minder divers uit. Vooral gespecialiseerde soorten, zoals vlinders die afhankelijk zijn van één plantensoort, zullen het moeilijk krijgen. Het is schokkend om te zien hoeveel soorten er slecht voor staan.’

Zelf probeert Geerts zo weinig mogelijk bij te dragen tot het probleem. ‘Ik heb geen auto en eet zo weinig mogelijk dierlijke producten, die een grote impact hebben op het milieu. En als ik reis, investeer ik in projecten die mijn uitstoot compenseren.’ In november trekt Geerts naar Parijs om er samen met duizenden andere actievoerders een doortastend klimaatbeleid te eisen. Maakt dat engagement van haar een buitenbeentje? ‘Toch wel. Een universitaire opleiding verandert je niet automatisch in een kritische wereldverbeteraar. Al zie ik vooral bij jonge collega’s een verandering. Maar ik ken ook biologen die nog steeds tonijn eten’, lacht Geerts.