Heating vesten, droogpakken en droogpakhandschoenen… Als je in Antarctica gaat duiken, wil je het wel graag warm houden. Toch kom je na een half uur met bevroren vingers het water uit. Dat is koud! Maar hoe overleven de vissen in dit ijskoude gebied? Waarom zijn het geen ijslolly’s? Onderwaterfotografen en auteurs Peter de Maagt en Theresa Guise gingen op onderzoek uit.

Na de duik klimmen we aan boord van de dinghy en begint het bloed weer langzaam te stromen in onze vingers. Dit doet absoluut pijn. Géén enkele glorie, gewoon pijn. Het huilen staat ons nader dan het lachen.

Toen we klein waren en in de winter zonder handschoenen met sneeuwballen aan het gooien waren, konden we het kennelijk makkelijk hebben. Maar nu dus niet meer.

Afhankelijk van welke duikcomputer je moet geloven is het water een constante -1 of -2 graden. De ‘watjes’ houden een duik op Antarctica een half uurtje, drie kwartier vol en de ‘bikkels’ kunnen het misschien rekken tot een uur. Als wij hier zonder ons droogpak zouden rondzwemmen, hielden we het hooguit 10 minuten vol.

Natuurlijk helpt fotograferen niet mee. Doordat je handen de handvatten van de camera vasthouden, bewegen ze bijna niet.

Na een tijdje wordt het steeds moeilijker om tijdens de duik steeds kleiner wordende knopjes goed te bedienen. Na de handen volgen de voeten. Tsja, waarom doen we dit überhaupt?

IJslolly’s

Hoe kan het dan dat de vissen niet als bevroren ijslolly’s ronddrijven in het water? Kennelijk heeft het onderwaterleven op Antarctica een bijzondere strategie om te overleveren ontwikkeld in het ijskoude water.

Aangezien Antarctica voor zover bekend pas sinds 1820 door mensen werd ontdekt en bereikt, zal het niet als een verrassing komen dat de eerste pogingen om dit fenomeen te verklaren nog niet eens zo lang geleden zijn gedaan. Eigenlijk pas zo’n veertig jaar geleden ontdekten wetenschappers hoe sommige vissen erin slagen om in het ijskoude water rond Antarctica te overleven.

De evolutie is kennelijk zo vriendelijk geweest om bij veel soorten antivries in het bloed te gooien. Natuurlijk is dat kort door de bocht, maar het komt toch heel dicht bij de waarheid. In het bloed van veel van de zuidpoolvissen zit namelijk een speciaal eiwit dat ervoor zorgt dat het bloed niet bevriest door zich te binden aan de ijskristallen die zich in het lichaam van de vis vormen.

Als wij hier zonder ons droogpak zouden rondzwemmen, hielden we het hooguit 10 minuten vol.

Probleem opgelost, zou je kunnen denken, maar dan komt er een klein probleempje om de hoek kijken. Hetzelfde levensreddende antivries-proteïne voorkomt namelijk ook dat de ijskristallen smelten.

En dat is natuurlijk voer voor biologen. Hoe dit natuurlijke antivries werkt op moleculair niveau, is nog steeds een mysterie en het is nog steeds niet duidelijk of de opgehoopte ijskristallen op den duur lichamelijk problemen zullen geven.

Het is aannemelijk dat die ijskristallen haarvaten zouden moeten blokkeren of tot ontstekingsreacties zouden moeten leiden. Maar aangezien de Antarctische vissen al eeuwen op deze manier leven, moet er nog het één en ander uitgezocht worden.

Experimenten in het lab en waarnemingen in het wild tonen onomstotelijk aan dat dit antivriesproteïne het leven mogelijk maakt, maar hoe de proteïnen precies werken en hoe ze zich precies aan de ijskristallen binden, is nog niet verklaard.

Maar dat stopt wetenschappers niet om te kijken hoe ze dit fenomeen ook op andere gebieden kunnen gebruiken. Ideeën worden geopperd om het antivries-eiwit te gebruiken om er een speciale coating van te maken voor vliegtuigvleugels om problemen met ijs te voorkomen.

Maar daar houdt de verbeelding van de onderzoekers niet op. Ook toepassingen om donororganen langer goed te houden worden onderzocht. Nu is het nog zo, dat een orgaan maar maximaal een dag op ijs mag liggen.

Misschien kunnen de antivries-eiwitten van onze Antarctische vissen dat aanzienlijk verlengen. En wie durft nu nog te beweren dat Antarctica geen magisch werelddeel is dat tot ieders verbeelding spreekt? Wat de wetenschap straks ook mag concluderen, er is genoeg leven te vinden onder water.

Zo’n 120 vissoorten zijn geïdentificeerd, waarvan de nototheniden of Antarctische kabeljauwen de soortenrijkdom domineren dankzij dit antivries-eiwit.

De ‘watjes’ houden een duik op Antarctica een half uurtje, drie kwartier vol.

Doorzichtig bloed

Maar dat is zeker niet de enige overlevingsstrategie. Er zijn soorten die er nog een extra bizarre twist eraan toevoegen. Een bekend voorbeeld hiervan is de vis met de toepasselijke naam ijsvis. Deze heeft namelijk helemaal geen hemoglobine, het pigment dat rode bloedcellen zijn kleur geeft.

Bij ons zorgt dit ervoor dat zuurstof naar al onze organen getransporteerd worden. Maar omdat het koude water met zuurstof verzadigd is, heeft de ijsvis dit niet en is zijn bloed dus doorzichtig. Maar ondanks de hoge zuurstofconcentraties is er nog iets meer nodig om voldoende energie aan de ijsvis te leveren.

Dus de evolutie heeft hen nog iets extra gegeven: twee keer zoveel bloed, een groter hart en wijdere bloedvaten dan vissen van vergelijkbare grootte. En dan is er natuurlijk de overtreffende trap, en veruit het griezeligste voorbeeld, van aanpassing aan dit bizarre habitat: de nemertean-worm.

Nemerteans zijn bovenmaatse en gruwelijk uitziende, bleke, romige of donkerbruine wormen. Het dier lijkt op iemands darmen die naar de bodem zijn gezonken.

Maar vergis je niet! Het is een roofdier- en aasworm die een lengte van ongeveer twee meter kan bereiken. Deze worm zal alles eten wat hij tegenkomt en omdat hij geen tanden heeft, begint hij te eten van binnenuit waar meestal de zachtere weefsels te vinden zijn.

Afgezien van het feit dat de wormen uit een Alien-film lijken te zijn ontsnapt, zijn ze erin geslaagd zich op een andere manier aan te passen; ze missen een bloedsomloop. Ze nemen eenvoudig zuurstof op en stoten kooldioxide uit door hun huid.

De evolutie is kennelijk zo vriendelijk geweest om bij veel vissoorten antivries in het bloed te gooien.

Gigantisme

Een andere veelvoorkomende verschijnsel is polair gigantisme. Natuurlijk denkt iedereen meteen aan de kolossale inktvis, de grootste bekende inktvissoort die 12 tot 14 meter groot kan worden en die in de blockbuster Pirates of the Caribbean zijn opwachting maakt.

Hoewel het zeer onwaarschijnlijk is om een kolossale inktvis tegen te komen, is gigantisme zo gebruikelijk in deze habitat dat de kans groot is dat je één of meer voorbeelden tegenkomt als je gaat duiken. Allereerst hoeft ‘gigantisme’ niet altijd zo indrukwekkend te zijn als bij de kolossale inktvis, en over het algemeen betekent het dat de koudwatersoorten simpelweg groter zijn dan hun warmwatervarianten.

Eén voorbeeld hiervan is te vinden in de familie van de zeespinnen. Terwijl de doorsnee huis-tuin-en-keukenspin een aantal centimeters meet, is het in Antarctica niet moeilijk om zeespinnen te vinden die een aantal decimeters groot zijn. Laten we maar zeggen, het verschil tussen een spin van een dubbeltje of van een bord.

Sommige Antarctische soorten hebben zelfs een beenlengte van 75 cm! En als je al geen echte fan bent van spinnen: 20% van de zeespinnensoorten ter wereld leven in de Antarctische wateren.

Darmen? Nee. Dit zijn Nemerteans, bovenmaatse en gruwelijk uitziende wormen.

Sommige Antarctische soorten hebben een beenlengte van 75 cm.

Een ander voorbeeld is de Giant Antarctische Isopod. Een buitenaards uitziend wezen, wat het beste omschreven kan worden als een enorme pissebed. Zoals al eerder gezegd is ‘giant’ misschien wat overdreven, maar sommige zijn toch de grootte van een hand.

Het zijn vreemde wezens met vier antennes, twee paar bekken, platen op hun rug en verschillende paren stekelige poten. Deze alien ziet er ietwat intimiderend uit, maar ze zijn onschuldig en zijn in het ijskoude water veel meer geïnteresseerd in het vinden van hun volgende maaltijd, dan in iets actiefs doen.

En wat dacht je van de Labidiaster annulatus, een 1 tot 2 meter grootte zeester met 40 tot 45 armen. Ik denk, dat weinig dieren in de onderwaterwereld zo geliefd zijn als zeesterren. Wie kent Spongebobs beste vriend Patrick niet? Kinderen vinden ze vaak lief omdat ze eruitzien als… tsja… een ster. Maar vergis je niet, zelfs normale zeesterren zijn aardige vraatzuchtige aaseters.

Maar de Antarctische Labidaster hoeft zijn prooi niet alleen op de zeebodem te zoeken. Hij kan zelfs kleine vissen vangen. Size does matter!

Grote jongen: de Labidiaster annulatus, een 1 tot 2 meter grootte zeester met 40 tot 45 armen.

Alles gaat langzaam

De wetenschap heeft nog niet één sluitende theorie gevonden waarom sommige dieren in Antarctische wateren zo groot worden. De meest populaire hypothese heeft ook weer te maken met de hoeveelheid zuurstof in het koude water.

Maar recentelijk zijn er wat wetenschappers die deze theorie te simpel vinden en stellen dat dit niet de enige uitleg zou zijn. Een onderdeel van het groter worden zou ook de veel tragere stofwisseling bij lagere temperatuur kunnen zijn. Dat alles op zijn elfendertigst in Antarctica gaat, is goed te zien als je aan het duiken bent.

Veel leven ligt stil en beweegt bijzonder weinig (behalve als je een foto wilt nemen). Door de trage stofwisseling betekent het dat de wezens die daar leven, zuurstof met een lagere snelheid verbruiken. In termen van vraag en aanbod betekent dit dat er veel aanbod is en niet erg veel vraag.

Doordat de lichaamsprocessen allemaal langzaam gaan, groeien de vissen wel langzaam en kan het tot acht jaar duren voor ze volwassen zijn. Maar het groeien gaat langer door en ze leven langer dan hun soortgenoten in warmere wateren.

Bij sommige schelpvormende weekdieren is dat makkelijk aan te tonen omdat ze groeilijnen hebben die lijken op de groeiringen in bomen.

Hierdoor kun je zien dat sommige tientallen jaren oud zijn. De eerdergenoemde kolossale inktvis schijnt 500 keer minder energie te gebruiken dan andere dieren van zijn omvang. Daardoor kan hij waarschijnlijk op relatief weinig voedsel overleven.

Algemeen bekend is dat hijzelf in elk geval als lekkernij voor potvissen dient. Potvissen duiken tot dieptes van meer dan twee km om op deze reuzeninktvissen te jagen.

Sommige schelpvormende
weekdieren hebben groeilijnen die lijken op de groeiringen in bomen.

Unieke soorten

Dus als je het idee had, dat er onder water niets te beleven valt in Antarctica, dan moet je je mening misschien herzien. Ondanks de extreem koude leefomstandigheden wemelen de wateren rondom Antarctica van het leven.

En veelal heeft hun Latijnse naam de toevoeging Antarcticus, dus het stikt hier werkelijk van de unieke soorten die je nergens anders zult tegenkomen. En dat geldt niet alleen voor de vissen, maar ook voor de soorten zeesterren, zee-egels, zeekomkommers, kreeften, en krabben. Ja, dit geldt zelfs voor de sponzen en koralen.

Bijkomend voordeel voor ons als duiker is dat de meeste soorten leven op of dicht bij de bodem in relatief ondiep water. Dus ze zijn goed bereikbaar.

En als je dat allemaal nog niet interessant genoeg vindt; rondom Antarctica kun je de leopard-, crabeater-, Wedell-zeehond en de zeeolifant onder water tegen komen.

En natuurlijk de clowns van Antarctica, de verschillende soorten pinguïns. Maar voor ons geldt dan wel: vergeet je warme duikuitrusting niet!

De Giant Antarctische Isopod. Een buitenaards uitziend wezen, dat het beste omschreven kan worden als een enorme pissebed.

Hoe overleven zeedieren in ijskoud water?

Per diersoort verschilt het hoe ze zijn aangepast aan het koude water. Dit zijn de belangrijkste overlevingsstrategieën:

■ Antivries: een speciaal eiwit in het bloed dat ervoor zorgt dat het niet bevriest, door zich te binden aan de ijskristallen die zich in het lichaam van de vis vormen.

■ Twee keer zoveel bloed, een groter hart en wijdere bloedvaten.

■ Gemis bloedsomloop: de soort neemt eenvoudig zuurstof op en stoot kooldioxide uit door de huid.

■ Polair gigantisme: veel tragere stofwisseling bij lagere temperatuur.