Portaalsite voor de échte zeeaquariaan

Zoeken op de site

De voortplanting van koralen - deel 2

De voortplanting van koralen (deel 2): Knelpunten en toekomst

Door Tim Wijgerde, vertaald en bewerkt door Patrick Scholberg

Geplaatst met toestemming van www.coralscience.org

 

In deel 1 is de voortplantingsbiologie van koralen uitgebreid aan bod gekomen, net als het belang van geslachtelijke voortplanting in gevangenschap. Het is inmiddels duidelijk dat koralen zeer uiteenlopende strategieën toepassen om nageslacht te produceren. Koralen kunnen ei- en zaadcellen uitstoten in het water (broadcasting) of eicellen uitbroeden, waarna ontwikkelde larven worden losgelaten (brooding). Verder zijn koralen eenslachtig, waarbij gescheiden mannelijke en vrouwelijke kolonies bestaan, of hermafrodiet (tweeslachtig), waarbij soms zelfbevruchting optreedt. De seksuele voortplanting van koralen in gevangenschap is een nieuwe en belangrijke uitdaging voor de toekomst, maar wordt nog steeds gehinderd door enkele knelpunten. Voor een aantal van deze bestaan echter oplossingen.

De geslachtelijke voortplanting van koralen is van groot belang voor de toekomstige aquacultuur- en hobbyindustrie; deze methode zorgt voor genetische diversiteit, waardoor een sterkere populatie koralen in gevangenschap ontstaat. Ei- en zaadcellen versmelten tijdens de voortplanting met elkaar, waarna nieuwe combinaties van genen en dus nieuwe eigenschappen ontstaan. Op lange termijn kan een koraalpopulatie zich aanpassen aan veranderende omstandigheden. In deel 1 is hier uitgebreid op ingegaan.

Op deze foto van een kolonie Acropora palmata in Puerto Rico in augustus 2008  zien we duidelijk de eicellen en het zaad die  losgelaten worden. Duikers vangen dit op met grote netten en opvangbekers voor zowel onderzoek als opkweek. Foto: Ramón Villaverde

Helaas is het vrij lastig om koralen tot voortplanting te brengen, waardoor het fragmenteren (stekken) van koralen nog steeds de meest gebruikte methode is om koralen te vermeerderen. De meeste problemen met betrekking tot geslachtelijke voortplanting zijn wel op te lossen. Vooral door de huidige kennis van koraalbiologie en de voortschrijdende technologie. De drie belangrijkste knelpunten zijn mogelijk het ontbreken van voortplantingsstimuli (prikkels), een gebrek aan voldoende voeding en het gebruik van mechanische filtratie zoals eiwitafschuimers.

 

Stimuli

Veel organismen hebben zich aangepast aan de grillige seizoenen van onze planeet, vooral op breedtegraden buiten de Kreefts- en Steenbokskeerkringen. Deze verschillen uiten zich o.a. in temperatuur, lichtperiode, lichtintensiteit, neerslag en getijden. Hierdoor is het benutten van het juiste voortplantingsseizoen van groot belang, om zo de overlevingskans van het nageslacht te vergroten.

Voor veel organismen is het verloop van de seizoenen zelfs een voortplantingsstimulus. Bij het ontbreken van bepaalde prikkels worden processen zoals voortplanting doorgaans niet in gang gezet. Dit lijkt ook voor veel soorten koraal te gelden, en met name voor broadcasters (vrijleggers). De belangrijkste stimuli voor koraalvoortplanting zijn schommelingen in temperatuur, (maan)licht en mogelijk waterbeweging.

 

Temperatuur

De temperatuur op veel riffen schommelt jaarlijks tussen de 21-23 en 29-32°C. Dit in schril contrast met veel huiskameraquaria waar verwarmingselementen de temperatuur op een constante 26°C houden. In zulke aquaria is het in feite altijd "lente", en ontbreekt de stimulus tot voortplanting. Bij een aantal koraalsoorten is gevonden dat de gametogenese, het aanmaken van ei- en zaadcellen, versnelt tijdens het voorjaar. Tijdens de zomerperiode zijn de eicellen gerijpt en ontvankelijk voor bevruchting. Deze cyclus komt bij talloze planten- en diersoorten voor. Temperatuur is mogelijk de belangrijkste factor voor koraalvoortplanting. De temperatuur mag niet boven 29-30°C stijgen, omdat dit koraalbleking kan stimuleren. Dit wordt veroorzaakt door het afsterven/uitstoten van zoöxanthellen en infecties van o.a. Vibrio bacteriën.

De reden waarom koralen zich juist tijdens de zomermaanden voortplanten is waarschijnlijk dat tijdens deze periode de concentraties fyto- en zoöplankton het hoogst zijn. Dit betekent dat koraallarven en primaire poliepen meer voedsel tot hun beschikking hebben, waardoor hun overlevingskansen worden vergroot.

Het loslaten van gameten of larven vindt meestal plaats gedurende de nacht. Koralen doen dit waarschijnlijk omdat tijdens deze uren minder roofdieren actief zijn.

 

Larven van broedende koralen zoals Favia fragum kunnen eenvoudig worden opgevangen door 's avonds plankton-netten over kolonies te plaatsen, die uit het water steken of voorzien zijn van een opvangbeker (links). 's Ochtends hebben de larven zich verzameld aan het wateroppervlak of in de beker, waarna deze met een pipet kunnen worden overgeplaatst naar een bak met keramische tegeltjes (midden). De larven (midden en rechts) zullen zelf een geschikte plaats zoeken om zich te hechten.

Foto's: Tim Wijgerde

 

Licht

Licht is een factor die reeds jaren door aquarianen wordt erkend als regulerende prikkel, vooral voor vissen. Lichtcomputers en dimbare T5-armaturen zorgen voor een natuurgetrouwe op- en afbouw van licht inclusief maanlicht.


Zwemmende larven van Favia fragum, een broedende soort. Ze zijn ‘s morgens verzameld met een plankton filter. De larven hebben Zoöxanthellae opgenomen via het ovum waaruit zij ontwikkeld zijn. Foto: Tim Wijgerde

Deze laatste techniek wordt vaak constant toegepast, waardoor het in het aquarium altijd "volle maan" is. Ook dit vormt voor de koralen geen prikkel om de voortplanting in te zetten (zie stroming). Waar de temperatuur over een periode van 52 weken schommelt, heeft de maancyclus een periode van vier weken.

 

De maanlampen moeten dus twee weken opbouwen, en weer twee weken afbouwen (zie grafiek op volgende bladzijde). Tijdens volle maan moet de sterkte van het maanlicht ongeveer 0,01 ùE/m²/s zijn, en rond 0 ùE/m²/s tijdens nieuwe maan. Ter vergelijking, de gemiddelde dagelijkse belichtingssterkte bedraagt 200 µE/m²/s.

µE/m²/s is microEinstein per vierkante meter per seconde. Dit is de hoeveelheid quanta (fotonen of lichtdeeltjes) die een oppervlakte van één vierkante meter per seconde bereikt. Deze eenheid gebruiken wetenschappers als maat voor belichtingssterkte. Soms wordt in plaats van de Einstein ook wel mol (6,02²³ 10" deeltjes) gebruikt als eenheid.

Zonder een lichtmeter is het echter moeilijk deze natuurlijke waarde in te stellen. Het gaat erom dat er een duidelijke schommeling plaatsvindt.

 

Gewoonlijk kijken we overdag en vooral ’s avonds naar het aquarium. Tijdens de nachtelijke uren is er echter ook veel te zien; koralen expanderen bv. hun tentakels om veel deeltjes te kunnen vangen, wat een prachtig schouwspel is. Ook het loslaten van gameten of larven vindt meestal plaats gedurende de nacht. Koralen doen dit waarschijnlijk omdat tijdens deze uren minder roofdieren actief zijn, die zich tegoed zouden kunnen doen aan het nageslacht. Dit is meteen een extra knelpunt voor de geslachtelijke kweek, aangezien geslachtscellen of larven snel in filtratiesystemen verdwijnen. Verder is het gewenst het nageslacht in aparte systemen op te kweken. Dit probleem kan worden opgelost door 's avonds netten te spannen over kolonies waarvan wordt gedacht dat deze geslachtsrijp zijn (zie foto's) Dit gebeurt ook in sites (op de natuurlijke plaats) op het koraalrif, waar biologen onderzoek doen naar koralen zoals Stylophora pistillata. Duikers spannen in de namiddag netten voorzien van opvangbekers over vruchtbare kolonies. In de ochtend worden deze geoogst, en bevatten regelmatig losgelaten larven. Deze soort broedt namelijk eicellen tot larven uit. Sommige broedende koralen, zoals Favia fragum, laten zelfs gedurende het hele jaar larven los.

 

In het aquarium kan men verder in een afgezonderde ruimte de fotocyclus (dag/nacht-periode) omdraaien, zodat overdag geslachtscellen of larven kunnen worden verzameld. Het kan een tijd duren voordat koralen hun dagelijkse ritme aanpassen, maar er zijn aanwijzingen dat dit mogelijk is. Als voorbeeld zien we regelmatig dat nachtactieve koralen leren om overdag de tentakels uit te zetten als reactie op voedselaanbod.

 

Ook variëren de lichtintensiteit en fotoperiode (aantal uren licht per dag) gedurende het jaar, vooral op riffen die zich verder van de evenaar bevinden. Met een geavanceerde lichtcomputer kunnen niet alleen 24-uurs cycli worden nagebootst, maar ook verschillen in lichtintensiteit en fotoperiode over een periode van een jaar. Er zijn aanwijzingen dat lichtintensiteit mede de voortplantingscyclus van koralen stuurt.

Wetenschappers plaatsen tijdens het voortplantingsseizoen netten over Stylophora pistillata kolonies in de golf van Akaba, Rode Zee. De volgende ochtend worden de bekers waar de larven zich inmiddels in hebben verzameld geoogst. Foto: Dr. Keren-Or Amar

 

stroming

Deze is verbonden met de maancyclus, we kennen dit als de getijden. In het aquarium moet de waterbeweging een cyclus doorlopen van twee weken; de stromingssterkte op het rif is namelijk het hoogst bij zowel volle als nieuwe maan. Dit betekent dat een zogenaamde controller die de pompen aanstuurt steeds een week moet opbouwen en vervolgens weer een week moet afbouwen (afbeelding 4). Maanverlichting en stroming moeten verder goed op elkaar zijn afgestemd, waarbij de stroming maximaal is wanneer de maanverlichting voluit brandt (volle maan) en volledig is uitgeschakeld (nieuwe maan). Waarom zijn stroming en maanlicht zo belangrijk?

 

Sinds jaar en dag is bekend dat veel vrijleggende steenkoralen ( broadcasters ) zich met name een week na volle maan voortplanten, gedurende de nacht. Dit komt mogelijk doordat de waterstroming een week na volle maan (laatste of 3e kwartier) het zwakst is.

Aanbeveling voor schommelingen in watertemperatuur, maanlicht- intensiteit en stromingssterkte in het aquarium over een heel jaar. Temperatuur is weergegeven op de linker y-as in graden Celsius, maanlicht en stromingssterkte zijn uitgedrukt in arbitraire eenheden op de rechter y-as. Het is moeilijk deze waarden te kwantificeren zonder geavanceerde apparatuur. Belangrijk hier is dat deze duidelijk moeten fluctueren.

Afbeelding: Tim Wijgerde

 

De zon en de maan heffen elkaars zwaartekracht tijdens dit moment deels op, waardoor de getijden verzwakken. Tijdens dit zogenaamde doodtij is de kans op bevruchting van eicellen waarschijnlijk het grootst, omdat zaadcellen minder snel wegspoelen. In 2007 ontdekten wetenschappers dat koralen blauw licht kunnen waarnemen, waarna de productie van bepaalde eiwitten op gang komt. Deze eiwitten, zogenaamde cryptochromen, staan erom bekend 24 uursritmes van veel diersoorten te reguleren. Ze zijn verder lichtgevoelig en functioneren daarmee in feite als een primitief netvlies. Mogelijk zetten deze eiwitten het uiteindelijke voortplantingsproces in gang, waardoor na enkele dagen gameten of larven worden losgelaten.

 

Wanneer schommelingen in temperatuur, (maan)licht en stroming worden toegepast in zeeaquaria, wordt het natuurlijke ritme van zeedieren mogelijk in stand gehouden. Dit zal in een aantal gevallen leiden tot voortplanting van vissen, koralen en andere ongewervelden.

 

Voeding

De voeding van koralen is een aspect wat al jaren sterk wordt onderschat. De gangbare visie is dat de vissen in een aquarium moeten worden gevoerd, en dat de koralen veel licht behoren te krijgen. Dit is slechts gedeeltelijk waar; ook de koralen zelf hebben veel aan het ontvangen van voeding naast fotosynthese (het proces waarbij symbiotische algen in het koraal, de zoöxanthellen, o.a. koolhydraten aanmaken door middel van lichtenergie). Hierbij kan onderscheid worden gemaakt tussen voedseldeeltjes en opgeloste stoffen in het water. Voedseldeeltjes bestaan uit diverse typen plankton en detritus. Opgeloste stoffen bestaan uit organische moleculen zoals aminozuren, en anorganische moleculen en elementen zoals nitraat, fosfaat, calcium, magnesium, bicarbonaten, kalium, strontium en jodium.

Naast het behoud van waterkwaliteit moeten voedseldeeltjes in voldoende mate aan aquaria worden gedoseerd. Zoöplankton zoals Artemia naupliën of rotiferen (Brachionus plicatills), en fytoplankton zoals Tetraselmis suecica of Phaeodactylum tricomutum vormen voor veel zeewaterdieren een prima voedingsbron. Hierbij kan grofweg een onderscheid worden gemaakt tussen de carnivore (vleesetende) steenkoralen en gorgonen, en de herbivore (plantenetende) zachte koralen.

 

Talloze processen in het koraalweefsel worden gestimuleerd bij voldoende voeren; weefselopbouw, de afzetting van het kalkskelet, een effectiever gebruik van licht door de opbouw van extra pigmenten (fotosynthese) en natuurlijk ook de voortplanting. Bij Tridacnaschelpen in gevangenschap lijkt het er op dat deze vaak mannelijk zijn, en meestal slechts zaadcellen loslaten. Dit is mogelijk te wijten aan onvoldoende bijvoeren met planktonculturen. Ook is bij leden van de Funglidaefamilie (steenkoralen) gevonden dat juist verzwakte of kleinere dieren met minder energiereserves een mannelijke vorm aannemen. De aanwezigheid van vrouwelijke dieren in het aquarium is van groot belang voor de geslachtelijke voortplanting. Hermafrodiete koralen vormen een uitzondering op deze regel, hoewel ook deze exemplaren mogelijk moeite hebben met de aanmaak van eicellen wanneer onvoldoende voedingsstoffen kunnen worden opgenomen.

 

Filtratie

Een derde hoofdprobleem dat seksuele voortplanting in de weg staat is de filtratie van aquariumsystemen, die niet bepaald planktonvriendelijk is. De meest bekende filtratiemethode is het Berlinsysteem, genoemd naar zijn Duitse origine. Dit systeem is een prachtige uitvinding waarmee relatief eenvoudig een zeeaquarium in stand kan worden gehouden, en wordt nu al jaren met succes toegepast. Deze vorm van filtratie maakt gebruik van een eiwitafschuimer die opgeloste organische stoffen en fijne deeltjes uit het water haalt. Hierdoor wordt de bacteriële afbraak hiervan grotendeels voorkomen, waardoor de opbouw van nitraat en fosfaat wordt geremd. Het grote nadeel van deze techniek is dat ook plankton wordt verwijderd, inclusief gameten en larven van talloze dieren. Biofilters, zoals deze nog steeds worden toegepast in aparte filterbakken (vaak aangeduid als "sump"), hebben ook ditzelfde nadeel. Gameten en larven worden vastgehouden door doeken en filtersponzen met een fijne maaswijdte, waarna deze afsterven. Ook de huidige aquariumpompen hebben een destructief effect op plankton, terwijl alternatieven voor de hobbymarkt nog niet beschikbaar zijn. Dit probleem is dermate groot dat actief ingegrepen moet worden mochten aquariumdieren tot voortplanting overgaan, zoals het spannen van netten en het uitvangen van gameten en larven.

Alternatieven voor eiwitafschuimers en biofilters bestaan al jaren. Sterker nog, deze waren zelfs noodzakelijk voordat de eiwitafschuimer beschikbaar kwam, vele jaren geleden. Deze alternatieven zijn langzaam maar zeker uit de mode geraakt, omdat deze tot een minder resultaat leidden, of simpelweg bewerkelijker waren. Voorbeelden van deze methoden zijn het deep-sand-bed of DSB, en een subtiele variant hiervan, het remote-deep-sand-bed (R-DSB). Bij deze laatste variant wordt het zandbed apart in een sump geplaatst, zodat het makkelijker kan worden schoongemaakt of afgekoppeld van het hoofdaquarium. Een zandbed berust op het principe van bacteriële afbraak; in deze diepe laag breken anaërobe bacteriën (aangepast aan een zuurstofloze omgeving) nitraat af, waardoor het water van hoge kwaliteit blijft. Veel organismen gebruiken zuurstof als middel om organische stoffen te verbranden, echter deze microben hebben zich aangepast aan zuurstofloze omstandigheden, en zijn in staat om de zuurstof aanwezig in nitraat (NO³-) te gebruiken voor dit doeleinde. Dit filter heeft bij velen tot positieve resultaten geleid, hoewel er ook nadelen bestaan. Het grootste nadeel wat zich na een jaar of langer vaak openbaart, is het dichtslibben van de bodem door vuil. Hierdoor daalt het zuurstofgehalte van de bodem zo sterk, dat de aanwezige bacteriën geen nitraat meer afbreken, maar sulfaat (SO42-). Dit leidt tot de productie van waterstofsulfide (H2S), een stinkend en giftig gas. Niet alleen zal de waterkwaliteit op lange termijn vaak achteruit gaan, ook zal dit gas opwellen naar het oppervlak van de zandbodem waar het de nodige schade kan aanrichten.

Een variant van het (R-)DSB bestaat tevens al jaren, en wordt het Jaubert-systeem genoemd, naar de gelijknamige uitvinder Prof. Jean Jaubert. Bij dit systeem wordt een plenum, een dunne laag stilstaand water, onder de zandbodem aangebracht. Jaubert zelf erkent dat de meerwaarde van deze laag nog niet geheel is bewezen. Verder wordt gebruik gemaakt van wormen uit de Cirratulidae familie, die met hun lichaam in de bodem steken. Via de mondopening, die uit het zand steekt, wordt detritus opgenomen en via het darmkanaal doorgegeven aan de zuurstofarme bodem. Op deze manier verkrijgen de anaërobe bacteriën de nodige koolstofbron om nitraat te kunnen afbreken. Hoewel dit systeem niet altijd lijkt te werken, heeft Jaubert hiermee mooie resultaten geboekt in aquaria van het Oceanografisch Museum van Monaco.

Tegenwoordig bestaan er "oude" filtertechnieken die in een nieuw jasje op de markt zijn gebracht. Eén van deze technieken is het zogenaamde Dymico-systeem, kort voor Dynamic Mineral Control. Dit is simpel gezegd een computergestuurde variant van het DSB. Er zijn echter een aantal belangrijke innovaties uitgevoerd, zoals een actieve communicatie tussen water en bodem middels membraanpompen, toediening van koolstof in de bodem voor verhoogde denitrificatie en constante meting van de redoxpotentiaal en pH van de bodem. Al deze vernieuwingen zorgen ervoor dat de aquariaan sterkere controle heeft over het systeem, waardoor het beter functioneert en minder snel uit balans raakt.

Naast deze systemen gebruiken veel aquarianen de wodkamethode, waarbij denitrificatie wordt gestimuleerd door een koolstofbron in de vorm van alcohol (ethanol) toe te dienen. De locaties van denitrificatie zijn in dit geval de zuurstofarme kernen van levend steen, en de zandbodem als deze dik genoeg is. Verder wordt de groei van bacteriën gestimuleerd, waardoor deze afvalstoffen zoals nitraat en fosfaat omzetten in biomassa.

Verder kan gebruik worden gemaakt van een algenfilter, gevuld met bv. Chaetomorpha- algen, en fosfaatreactoren die actief fosfaten uit het water opnemen. Water verversen blijft natuurlijk de meest eenvoudige manier om afvalstoffen te verwijderen, hoewel deze methode vaak als kostbaar en tijdrovend wordt gezien.

Welke combinatie van filtratietechnieken ook wordt gebruikt, het gaat er hier om dat deze planktonsparend moeten zijn, wil men succes boeken met koraalvoortplanting zonder interventie. Het mag duidelijk zijn dat deze tak van de hobby niet voor iedereen weggelegd is, mede doordat het hele proces behoorlijk tijdrovend is. Hetzelfde mag gezegd worden voor het kweken van hogere dieren zoals vissen.

 

Vruchtbaarheid

Hobbyisten spreken tijdens het ruilen van koralen vaak van "moederdieren" en "stekken". Het moederdier is vaak een koraalkolonie die te groot wordt om verder te laten uitgroeien in het kleine huiskameraquarium, waarna deze wordt gestekt. Meestal zijn deze moederkolonies nog relatief klein in vergelijking met exemplaren van in zee.

Echinopora lamellosa, Montipora sp. en Seriatopora caliendrum kolonies, uitgegroeid tot indrukwekkende formaten. Veel koraalsoorten planten zich pas voort wanneer deze te groot worden voor het gemiddelde aquarium.

Foto: Tim Wijgerde, NAUSICAA, Frankrijk.

Als voorbeelden kunnen gigantische Acropora of Montipora kolonies worden aangehaald, die soms tot een diameter van enkele meters uitgroeien. Ook grootpoliepige steenkoralen, zoals het geliefde hamerkoraal, Euphyllia ancora, groeien makkelijk uit tot ruim een meter in diameter.

Het punt is dat koralen simpelweg niet vruchtbaar worden voordat zij een minimale grootte hebben bereikt. Dit principe gaat op voor veel planten en dieren, die eerst energie steken in groei voordat zij tot voortplanting overgaan (een boom zal eerst een stuk de hoogte in groeien, alvorens bloemen en vruchten te produceren). Men spreekt in dit geval van de vegetatieve fase ofwel groeifase, opgevolgd door de generatieve fase ofwel voortplantingsfase. Ook dit verschijnsel staat de voortplanting van koralen in de weg, aangezien veel aquarianen de ruimte of het geduld niet hebben kolonies te laten uitgroeien. Er zijn uitzonderingen op deze regel, zoals de soorten Pocillopora damicornis, Favia fragum en Tubastrea coccinea. Deze soorten planten zich reeds bij kleine afmetingen voort. Dit zijn broedende koralen, die hierdoor tevens eenvoudiger geslachtelijk te kweken zijn (zie deel 1).


Een drie maanden oude Acropora palmata kolonie op een keramische tegel. Keramische tegels met groeven vormen een ideaal substraat voor koraallarven. Een voorwaarde is wel dat zich eerst een biofilm met bacteriën en kalkalgen op de tegels moet ontwikkelen voor larven zich hierop hechten.

Foto: Mitch Carl, Omaha's Henry Doorly Zoo, VS.

Andere knelpunten

"kweekkoppels"

Zoals in deel 1 beschreven bestaan er soorten die éénslachtig zijn, waarbij gescheiden mannelijke en vrouwelijke kolonies voorkomen. Dit geldt naar schatting voor 25% van alle koraalsoorten, en ook dit heeft gevolgen voor de kweek van koralen.

 

Soorten uit genera zoals Turbinaria, Tubastrea en Dendrophyllia (familie Dendrophyllidae) zullen dus in zowel mannelijke als vrouwelijke vorm in het aquarium aanwezig moeten zijn. Bij broadcasters zoals Turbinaria sp. zullen ei- en zaadcellen verder tijdens overlappende momenten losgelaten moeten worden.

 

“hechting larven”

Als het gelukt is om een koraal tot voortplanting te brengen en larven te verkrijgen, is een volgend knelpunt het laten hechten (settlen), van deze larven. Als dit in het aquarium plaatsvindt, zoals bij broedende soorten, kan dit proces aan de natuur worden overgelaten. In een aantal gevallen is het wenselijk de gameten of larven uit te vangen, zoals bij broadcasters. Na bevruchting van de eicellen door middel van het mengen met zaadcellen (30 minuten is doorgaans voldoende), moeten deze worden uitgezet in kleine aquaria voorzien van zachte beluchting.

 

Overtollige zaadcellen dienen te worden verwijderd, aangezien deze de waterkwaliteit snel doen afnemen. Afhankelijk van de soort en de temperatuur zullen zich binnen 1-4 dagen larven uit de embryo's ontwikkelen. Zodra de larvale fase bereikt is, zullen deze zich binnen enkele dagen tot weken hechten. Broedende soorten laten larven los met een korte competentieperiode, wat betekent dat deze zich al na één of twee dagen kunnen hechten. Larven die ontstaan uit losgelaten eicellen kunnen zich soms na enkele weken nog hechten, mits zij voldoende voedsel ontvangen (zie deel 1).

 

Hiervoor is wel een geschikt substraat nodig, zoals de keramische tegeltjes die voor het SECORE-project (SExual COral REproduction) gebruikt worden (zie foto vorige pagina). Deze tegeltjes worden eerst een periode in een aquarium "ingedraaid", zodat zich een biofilm van bacteriën en kalkalgen kan ontwikkelen. Zonder deze conditionering van de tegels zullen koraallarven zich niet hechten. Mogelijk heeft dit te maken met de herkenning van en infectie met nuttige bacteriën zoals bijvoorbeeld Vibrio.


Opstelling voor het opgroeien van jonge Acropora palmata kolonies. Volgens Mitch Carl, een bekende Amerikaanse aquariaan, hecht slechts 10% van de larven zich op een tegel om vervolgens een primaire poliep te vormen. Deze poliepen groeien dan behoorlijk langzaam, en moeten te allen tijde goed worden schoongehouden.

Foto: Mitch Carl, Omaha's Henry Doorly Zoo, VS.

 

“opname zoöxanthellen”

Ongeveer 15% van alle koraalsoorten ontvangt zoöxanthellen van de moederkolonie, tijdens een proces dat verticale transmissie wordt genoemd (zie deel 1). Het overgrote deel van alle soorten moet deze symbiotische algen echter elke generatie opnieuw opnemen uit het water. Deze opname vindt plaats tijdens de larvale fase, of na metamorfose tot een primaire poliep. Er bestaan veel soorten die larven zonder mondopening produceren, en primaire poliepen van dergelijke soorten kunnen worden geïnfecteerd door geconcentreerde zoöxanthellen-culturen aan het aquariumwater toe te dienen. Deze culturen zijn eerder uit weefsel van volwassen kolonies geisoleerd. Primaire poliepen zijn mogelijk ook in staat om zoöxanthellen uit het water op te nemen die eerder zijn losgelaten door andere koralen. Dit gebeurt mogelijk via het uitstoten van koraal-mucus (slijm), en dit vindt wellicht zowel in de natuur als in het aquarium plaats. Kennis van de start van de koraalalg symbiose per soort is nuttig om de overlevingskansen van larven of primaire poliepen te vergroten.

 

“opgroei”

De opgroei van jonge koraalkolonies ( zie foto bovenaan ) verloopt soms moeizaam. Dit komt omdat deze gevoelig zijn voor overwoekering door algen en andere organismen. De jonge kolonies zullen dus goed moeten worden schoongehouden door introductie van algeneters zoals slakken, krabben en heremietkreeftjes, en door regelmatig het substraat schoon te poetsen met borstels.

 

Van makkelijk tot moeilijk: een overzicht.

 

Hoewel het tot voortplanting brengen van koralen geen eenvoudige zaak is, bestaan er verschillende moeilijkheidsgraden. Dit is afhankelijk van de seksualiteit van het koraal (parthenogenetisch, éénslachtig of hermafrodiet) en de manier waarop bevruchting van eicellen plaatsvindt (broadcasting of brooding). De makkelijkste soorten zijn parthenogenetische en hermafrodiete broedende koralen. Voor deze soorten is vaak slechts één kolonie nodig, omdat in veel gevallen zelfbevruchting kan plaatsvinden.

 

Ook worden eicellen van broedende soorten intern bevrucht en uitgebroed, waardoor eiwitafschuimers en biofilters geen kans krijgen deze te verwijderen. Losgelaten larven van broeders vertonen verder vaak een negatief drijfvermogen en hechten zich vrij snel, waardoor deze minder snel door filters worden verwijderd. Wanneer netten over broedende kolonies worden geplaatst, kunnen 's ochtends regelmatig larven worden geoogst voor opkweek in aparte aquaria.

 

De moeilijkste soorten zijn hermafrodiete en éénslachtige broadcasters. Deze koralen wensen nodige stimuli zoals sterke schommelingen in watertemperatuur, (maan)licht en mogelijk ook waterbeweging. Verder zijn voor éénslachtige soorten zowel mannelijke als vrouwelijke kolonies nodig.

 

Tenslotte moeten losgelaten gameten op tijd kunnen worden opgevangen voordat deze in filtersystemen verdwijnen, wanneer gebruik wordt gemaakt van de gangbare systemen.

Tabel 1 geeft een overzicht van de diverse groepen en hun moeilijkheidsgraad.

Tabel 1: Diverse koraalgroepen ingedeeld in moeilijkheidsgraad van voortplanting in gevangenschap. Slechts enkele soorten zijn per categorie weergegeven (samengesteld uit Riddle, 2008 en Fadlallah, 1983).

1: Classificatie van A t/m G van A: eenvoudig tot G: zeer moeilijk

2: Voldoende plankton en licht voor energiereserves, voor behoud oögenese ( aanmaak eicellen )

3: Geen eiwitafschuimers en klassieke biofilters ter voorkoming van verwijdering gameten en larven, of gebruik van planktonnetten

4: Seizoensstimuli zoals fluctuaties in watertemperatuur, ( maan) licht en stroming

5: Minimaal twee kolonies

6: Twee geslachten

 

De toekomst

 

De aquacultuur van koralen is de laatste decennia enorm vooruit gegaan, denk maar aan de ontwikkeling van eiwitafschuimers, kalkreactoren en krachtige pompen, de juiste verlichting, goede synthetische zouten en een degelijke kennis van waterchemie. Als we deze ontwikkeling vergelijken met het houden van andere exotische dieren, dan valt op dat altijd drie essentiële fasen worden doorlopen; overleving (met name langer dan een jaar), groei en tenslotte voortplanting. Overleving en groei zijn fasen die op dit moment voor veel koraalsoorten zijn bereikt. Uitzonderingen hierop vormen bepaalde zachte koralen, zoals Dendronephthya en Scleronephthya sp., maar ook haarsterren, zakpijpen, tweekleppigen (Tridacna schelpen uitgezonderd) en sponzen. Echter, wanneer de derde en laatste fase wordt beschouwd, dan wordt duidelijk dat de aquacultuur en de zeeaquariumhobby nog voor voldoende uitdagingen staan. Natuurlijk is het kweken van vissen, koralen en andere dieren een tijdrovende bezigheid die nu eenmaal niet voor iedereen is weggelegd. Toch kan de gemiddelde hobbyist meer bereiken als hij nadenkt over het stimuleren van koralen door middel van seizoensprikkels, het bijvoeren van koralen met plankton en inzetten van alternatieve filtersystemen die planktonsparend zijn.

Dierentuinen, publieke aquaria, universiteiten en onderzoeksinstellingen nemen een leidende rol in op dit pioniersgebied, met projecten zoals SECORE (www.secore.org) en CORALZOO (www.coralzoo.org). Ook in Japan heeft men veel bereikt op dit gebied, zoals in het Okinawa Churaumi Aquarium waar het loslaten van gameten jaarlijks voorkomt (Acropora intermedia). Ook worden in Japan grote hoeveelheden koraallarven benut om afgestorven riffen te herstellen. Tijdens dit proces worden larven in netten gepompt die over het rif gespannen zijn. Vervolgens hechten de larven zich op deze locaties en vormen nieuwe kolonies.

Bovenstaande resultaten zijn helaas grotendeels afhankelijk van veldwerk of open aquaria verbonden met de zee. De ontwikkeling van gesloten aquariumsystemen, gericht op de grootschalige, geslachtelijke voortplanting van koralen, is een belangrijke stap voorwaarts voor de mariene aquacultuur. Nieuwe projecten zijn overal in voorbereiding, en het is goed mogelijk dat seksuele koraalkweek in de nabije toekomst standaard is.

 

Wilt u meer weten over de biologie van koralen? Surft dan eens naar www.koraalwetenschap.nl en www.secore.org voor meer informatie!

 

Bronvermelding:

 

Fadlallah KH., 1983. Sexual reproduction, development and larval biology in scleractinian corals, Coral Reefs 2:129-150 Iguchi A., M. Morita, Nakajlma, A. Nishikawa and D. Miller; 2009. In vitro fertilization efficiency coral Acropora digitifera, Zygote 17:225-227

Levy O., L. Appelbaum, W Leggat, Gothlit; D.0 Hayward, D.J. Miller and O. Hoegh-Gulberg, 2007. Light-Responsive Cryptochromes from a Simple Multicellular Animal, th

De voortplanting van koralen (deel 1)

Door Tim Wijgerde CoralScience  (vertaling en bewerking door Patrick Scholberg)

De verzorging van exotische zeedieren heeft de Iaatste decennia enorme sprongen gemaakt. Experimenteerden pioniers in de jaren 50 nog met wieren en een luchtpompje, in de jaren 80 verbeterde de situatie al zeer sterk met de eiwitafschuimers en krachtigere verlichting, denk maar aan de HQI. Dan is er de laatste jaren een reuzenstap gezet door het gebruik van zeer performante eiwitafschuimers, adequate kalkreactoren, de opkomst van alsmaar betere verlichting en de koeling die op heel wat systemen voorzien is.

Tegenwoordig zijn vele hobbyisten prima in staat om een verscheidenheid aan mariene organismen in leven te houden en te laten groeien. Hierbij denken we aan steenkoralen en gorgonen die door stekken onder de liefhebbers hun verbreiding krijgen.

Om nu de nadelen van het kweken en breken op te heffen en voor meer genetische verscheidenheid te zorgen is de uitdaging voor de toekomst de geslachtelijke voortplanting.

 Actueel worden nog steeds grote hoeveelheden koraal, vis en ongewervelden geïmporteerd. Slechts 1% schat een VN-rapport, komt naar hier via een of andere vorm van nakweek.

Met de huidige situatie van opwarming van de aarde, de verzuring van de oceanen en de vervuiling zet dat de nodige druk op de kwaliteit en het areaal van de riffen.

Als we niet onze hobby veilig stellen door meer nakweek zou het aanbod wel eens heel wat geringer kunnen worden. Toch zijn er hoopgevende signalen: hobbyisten kweken geregeld zeepaardjes, anemoonvisjes en massa’s stekjes worden aangeboden via allerhande fora.

 

Het kweken van koralen in gevangenschap wordt in de toekomst steeds belangrijker. Dierentuinen en publieke aquaria proberen steeds vaker in de eigen behoefte te voorzien door achter de schermen in grote bassins koralen te kweken.

Foto: Tim Wijgerde, NAUSICAA, Frankrijk

 

Ongeslachtelijke vermeerdering

We kennen bijna allemaal de situatie waarbij het huiskameraquarium een tijd goed gedraaid heeft en de groei behoorlijk  is geweest voor het koralenbestand. Dan verschijnt al snel de kniptang en worden stekjes gemaakt zodat een bescheiden deel van de gemaakte kosten voor de hobby gerecupereerd wordt. Een voordeel van deze situatie is dat de aangeboden koralen onder de liefhebbers verdeeld worden en die soort  aanwezig is mocht er iets foutlopen in het eigen aquarium.

Deze vermeerdering gebeurt ook in de natuur, denken we maar aan stormen waarbij ook stekken verspreid raken over een deel van het rif. Ook ontstaan er dochterkolonies, vaak tengevolge van stresssituaties in de natuur waarbij de moederkolonie zo via afsnoering de populatie wil veilig stellen.


In de natuur kennen we dan intratentaculaire vermeerdering (deling van een poliep), maar er is ook de extratentaculaire vermeerdering hierbij groeit een nieuwe poliep uit bestaand weefsel. Iedereen kent wel de beelden uit de boeken van Delbeek en Sprung van DRIPPING, uit het bestaande weefsel druppelt als het ware een dochterkolonie naar beneden om daar uit te groeien na afsnoering

Ook is er de polyp-bailout, de poliepen laten los van de kolonie en vormen een nieuw skelet.

Toch hebben vooral wetenschappers het moeilijker met de situatie van stekken middels breken. Waarom? Ten eerste omdat de meeste koralen nooit de grootte in onze aquaria bereiken van de natuur en daardoor maar zielige mini-imitaties zullen blijven maar vooral omdat doordat er geen genetische verscheidenheid is onze koralen kwetsbaarder zijn voor allerhande fenomenen. Stel jouw koraal is zeer temperatuurgevoelig, dan zullen alle stekken dit probleem ook vertonen aangezien ze een genetische kopie van de moederkolonie zijn.

 

Fungia koralen vertonen een ongewone vorm van ongeslachtelijke vermeerdering; het vormen van talloze klonen. Deze poliepen groeien uit het vrijwel afgestorven skelet van een moederpoliep. Deze strategie dient ter overleving van de soort, en is een laatste redmiddel wanneer het dier afsterft. Foto: Jorich Hametei; aquarium J.P. ten Klooster

Zou je nu stekken van een andere liefhebber hebben dan is het doorgaans mogelijk dat die net dat gebrek niet hebben maar dat die dan bijvoorbeeld weer lichtgevoelig zijn. Als er dan geslachtelijke voortplanting is krijg je een aantal koralen die dezelfde gebreken als hun vader of moeder behouden, een aantal die de gebreken combineert maar… ook een aantal die de gebreken niet heeft en daar moeten we naar toe om zo de soort sterker te krijgen en veel minder gevoelig voor stresssituaties. We spreken dan van een heterogene populatie.

Geslachtelijke vermeerdering

Van geslachtelijke voortplanting is er sprake als geslachtscellen ( ofwel gameten ) samensmelten en zo een nieuw individu ontstaat. Tijdens het proces van de meiose ontwikkelen zich ei- en zaadcellen. Chromosomen-combinaties worden dan in de cellen ingedeeld. Zo’n chromosoom bestaat uit talloze genen; een gen is een deel van het DNA dat een code bezit voor het aanmaken van eiwit voor een bepaalde functie. Deze pool van genen bepaalt de karakteristieken van dat individu en zorgt voor verscheidenheid en daardoor voor flexibiliteit  en dynamisme binnen die soort van koralen, waardoor de soort op termijn beter bestand is tegen invloeden van buiten uit.

Een vereiste voor het voortbestaan van de soort is echter dat er voldoende verscheidenheid moet zijn om voor vers bloed te zorgen, zo niet bekomt men inteelt waardoor mogelijk negatieve eigenschappen uitvergroot worden. Dit geheel is niets anders dan de evolutietheorie van Darwin in de praktijk, dus “survival of the fittest”.

De natuur kent slechts één wijze om een diversiteit aan eigenschappen te verkrijgen en dat is de geslachtelijke voortplanting. Vandaar dat streven op termijn niet het stekken en breken moet zijn maar juist de geslachtelijke nakweek.

 

Geslachtelijke vermeerdering omvat het bevruchten van eicellen met zaadcellen. Hiervoor bestaan talloze tactieken, zoals het jaarlijks loslaten van ei- en zaadcellen in de waterkolom door Pacillopara meandrina te Hawai.

Foto: Denise Ulrich


Voortplantingstactieken

Er zijn verschillende methoden van geslachtelijke voortplanting. We kennen de gonochoristische (éénslachtige). Dit wil zeggen dat we mannelijke en vrouwelijke koralen kennen. Voorbeelden hier van zijn: Dendrophylia, Tubastrea, Leptosammia, Heteropsammia. De meeste koralen van dit type broeden hun eicellen uit.

De meeste steenkoralen zijn tweeslachtig (hermafrodiet), een voorbeeld hiervan Acrapora, we vinden dan op één koraal zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtscellen. In de zomer bevruchten dan de zaadcellen de eicellen. Bij broedende soorten komt zelfbevruchting nogal eens voor, dat is dus de bevruchting binnen één kolonie en dat kan binnen dezelfde poliep gebeuren, maar ook tussen poliepen van dezelfde kolonie. Er zijn soorten waarbij de verschillende geslachten elkaar opvolgen (sequentieel hermafrodisme). Protandrie is als een koraal als man begint en in een later stadium vrouwelijk wordt. Dit vinden we ook bij heel wat zeevissen terug denk maar aan de anemoonvis. Een tweede vorm is Protogynie,  een vrouwelijk exemplaar verandert nadien in een mannelijk.

  

Montipora sp. zoa|s deze in een kunstmatige lagune, zijn hermafrodiete broadcasters

Foto Tim Wijgerde, NAUSICAA, Frankrijk

Bij dit sequentieel hermafrodisme vinden we steeds één functioneel geslachtsorgaan en één in rustfase. De omwisseling van geslacht gebeurt gewoonlijk in de loop van de seizoenen, bij vissen kan dat heel wat sneller verlopen: dwergkeizers spelen dit klaar op luttele 8 weken.

Waarom gebeurt dit? Ten eerste om een gebrek aan één geslacht binnen een soort op te vangen, maar ook om als omstandigheden verre van ideaal zijn toch voldoende sterke exemplaren te hebben binnen de populatie om de soort te vrijwaren. Het valt op dat grotere en sterkere dieren vrouwelijk zijn. De reden hiervoor is vrij eenvoudig: eicellen zijn pure voedselbommetjes en de aanmaak ervan vraagt heel wat energie. Trek hier gerust ook de gedachtengang maar door naar de anemoonvissen, grote en sterke exemplaren zijn de vrouwtjes. Binnen de koralen gelden hier als typische voorbeelden de Fungia’s voor.

 Een heel andere wijze van voortplantingsstrategie is de parthenogenese of maagdelijke voortplanting. Hier deelt een eicel zich zonder bevrucht te zijn. De nakomeling gelijkt dan ook in zeer sterke mate op het moederdier daar er niets van een vaderdier te bekomen viel. Dat heeft zo zijn voor- en nadelen: pro: een moederdier is voldoende om nakomelingen te bekomen, contra: beperkt erfelijk materiaal en dus minder weerstand tegen allerhande mogelijke stress- en omgevingsfactoren door het beperkt genetisch materiaal. Bijkomend nadeel: erfelijke gebreken kunnen veel vlugger optreden. Aangezien dit geen optimale situatie is komt dit ook zelden voor bij koralen. Voorbeelden van deze strategie vinden we bij Pocillepora damicornis en bij Porites species.

Fungia koralen zijn solitaire poliepen, die tot wel 40 cm in diameter kunnen uitgroeien. Soorten uit de Fungíidaefamilie kunnen van geslacht veranderen, waarbij kleinere en zwakkere dieren vaak mannelijk zijn. Deze dieren kunnen zich op deze manier toch in moeilijke perioden voortplanten, aangezien de aanmaak van zaadcellen minder energie vraagt.

Foto: Jorich Hameter.

Broadcasting

Veel koralen stoten jaarlijks hun gameten uit in de waterkolom en zijn dus eigenlijk “vrijleggers”. We vinden dit veel bij Favites, Euphyllia en Acrapora. Bij deze strategie zijn er zowel tweeslachtige dieren (Favites, Acrapora en Montipora) als eenslachtige (Euphyllia ancora). Niet E. glaberescens dat is een hermafrodiete broeder. Bij deze strategie worden zeer veel geslachtsproducten uitgestoten waarvan een uiterst klein deel ooit een koraal wordt. De vruchtbaarheid (fecunditeit) van zulke koralen is enorm om ook maar ietwat resultaat te krijgen. De uitgestoten geslachtsproducten die elkaar vinden waardoor de bevruchting gebeurt, vormen een planulalarve. In eerste instantie drijven deze rond en vormen zo een deel van het plankton. Ze worden zeer graag gegeten en minder dan 1% zal zich uiteindelijk ergens op het rif vastzetten. Dat kan dichtbij of zelfs op honderden kilometers afstand gebeuren.

Een vier dagen oude planula larve van Trachyphyllia geoffroyi. Koraallarven zwemmen door middel van ciliën; dit zijn talloze kleine trilhaarljes die een zweepachtige beweging maken. Koraallarven zwemmen zeer langzaam, gemiddeld slechts 2 mm per seconde! Het beperkte zwemgedrag stelt de larven in staat een geschikte plek op te zoeken tijdens hechting op een substraat. De mondzijde van de larve ontwikkelt zich altijd aan de achterkant, op deze foto is dit de smallere bovenkant.

Foto: Rachel Jones, London Zoo

In vergelijking met larven van broedende kolonies zijn deze larven vrij klein, 75 tot 500 micrometer. Sommige larven onder andere die van de Fungia hebben in deze fase reeds een mondopening en nemen zo zooxanthellen op. Andere soorten zoals bv. Acrapora palmata kunnen dat pas na hun metamorfose tot een poliep. Elke regel heeft zijn uitzonderingen en Poccillopora meandrina is een vrijleggend koraal dat symbiotische algen doorgeeft via de eicellen. We noemen dit verticale transmissie. Bij broedende koralen is dat de regel.

Zowel horizontale als verticale transmissie hebben zo hun sterke kanten als ook zwaktes. Bij verticale transmissie hebben de larven een hogere overlevingskans doordat ze door de symbiotische algen extra voeding bekomen. Nadeel hierbij is de gevoeligheid voor hogere watertemperaturen, want als de algen uitbleken verhongert het koraal.

Bij horizontale transmissie kunnen de koralen uit de watermassa algen opnemen die hogere temperaturen wel kunnen weerstaan. Nadeel hier is dat er geen extra energie komt uit symbiotische algen ten gevolge van het licht.

Een afgestorven primaire poliep van Trachyphyllia geoffroyi, enkele weken oud, gehecht in een groeve van een keramische

tegel. Voortplanting van deze soort is zeer zeldzaam, en de larven of primaire poliepen moeten mogelijk nieuwe zoöxanthellen

opnemen uit het water (horizontale transmissie). Bij deze poliep is dit proces mogelijk niet goed verlopen.

Foto: Rachel Jones, London Zoo.

Planula Iarven van broadcasters kunnen enkele dagen tot weken als plankton doorbrengen. Dit is van groot belang voor de verspreiding van koralen op het rif en voor het herstel van het rif na schade. Gedurende de competentieperiode wanneer de larve zich met de dooiermassa, opgeloste stoffen, koolhydraten van de symbiotische algen en met plankton voedt, kan ze enorme afstanden afleggen. Larven afkomstig uit middelgrote eicellen rond 0,5 mm voeden zich vooral met dooiermassa, dit noemt men lecithotroof. Kleinere larven (uit kleinere eicellen) nemen hun voedsel meer op uit de waterkolom en via fotosynthese, dit heet planktotroof. Broedende soorten lossen zaadcellen maar de bevruchting van de eicellen is intern. Mannelijke en hermafrodiete kolonies laten zaadcellen los en deze komen dan uiteindelijk bij vrouwelijke of andere hermafrodiete koralen, waar de bevruchting geschiedt. De eicellen ontwikkelen zich dan tot larven die via de mondopening met een formaat van 0,5 tot 2 mm worden uitgestuwd. Broedende koralen leveren een gering aantal eicellen en larven, hier is echter het formaat al heel wat groter. Deze larven drijven ook niet met het plankton mee maar hechten zich doorgaans binnen 1 à 2 dagen op het rif of op substraat in geval van mariene cultuur. Het voordeel hiervan is dat de larven niet zo snel in de eiwitafschuimer verdwijnen. Pocillopora damicornis, Tubastrea coccinea zijn hier voorbeelden van. Dana Riddle geeft in Advanced Aquarist’s Online Magazine in de editie van september 2008 een oplijsting van de voortplantingstechniek van steenkoraal.

In het volgende deel van dit artikel volgen knelpunten  in de geslachtelijke voortplanting van koralen. Er volgen tips voor de stimuli voor de voortplanting in cultuur, de voeding en alternatieve filtersystemen.

Voor degene die meer informatie wil verwijs ik naar www.koraalwetenschap.nl en www.secore.org

Bronvermelding:

Fadlallah Y.H., 1983. Sexual reproduction, development and larval biology in scleractinian corals, Coral Reefs 2:129-150

Petersen D., M. Laterveer and H. Schuhmacher, 2005. Innovative substrate tiles to spatially control larval settlement in coral culture, Marine Biology 146:937-942

Riddle D., 2008. Feature Article: Coral Reproduction, Part Three: Stony Coral Sexuality, Reproduction Modes, Puberty Size, Sex Ratios and Life Spans, Advanced Aquarist's Online Magazine (www.advancedaquarist.com) 7(9)

Wabnitz C., M. Taylor, E. Green and T. Razak, 2003. From ocean to aquarium: The global trade in marine ornamental species, UNEP-WCMC Biodiversity Series No 17, pp 65, ISBN: 92-807-2363-4

Plankton in ons zeewater aquarium.

Plankton?

Plankton staat helemaal onderaan de voedselketen en kan worden beschouwt
als bron van alle leven Fytoplakton -het kleinste plankton- zijn eencellige algjes die worden gegeten door een aantal microscopische diertjes (het zogenaamde zooplakton) welke op hun beurt worden gegeten door weer iets grotere diertjes en jongbroed van diverse zeedieren, welke op hun beurt weer worden gegeten door de wat grotere vissen, welke een belangrijke bron van voedsel zijn voor tal van land dieren waaronder de mens.

Plankton in zeewateraquaria.

Vele in zeewateraquaria gehouden soorten koralen bevatten zooxanthellen, dit zijn onderhuidse symbiotische algjes welke onder invloed van licht suikers afgeven aan het koraal.
Echter in tegenstelling tot wat lang werd aangenomen als zijnde de enige benodigde bron van voedsel voor koralen, is er in recente onderzoeken aangetoond dat tal van koralen niet voor langere tijd in leven kunnen worden gehouden op licht alleen.
Op zich is dit natuurlijk niet vreemd als men zich bedenkt dat bijna alle koralen poliepen hebben met daarop een kroon van tentakels.
Deze tentakels kunnen stoffen uit het water filteren en soms ook deeltjes uit het water "grijpen"
In de natuur is het meestal zo dat alle delen van een organisme een functie vervullen en het lijkt niet logisch dat koralen uitsluitend polipen hebben omdat wij deze mooi vinden.
De meeste poliepen zijn dermate klein dat ze uitsluitend de allerkleinste deeltjes uit het water kunnen halen.
Deze deeltjes vallen dan ook onder de noemer "Plankton"
Niet alleen koralen maar ook larven van vis, garnalen en andere zeedieren zijn in hun eerste levensfase afhankelijk van plankton.
De larven en jongen van zeedieren zijn vaak zo klein dat alleen de allerkleinste deeltjes gegeten kunnen worden.
Overigens vallen deze jongen en larven vaak zelf ook in de categorie "Plankton", met het
verschil dat ze dit stadium ontgroeien (als ze het geluk hebben niet voortijdig opgegeten te worden)
Er is uit recent onderzoek gebleken dat sommige vissen zelfs niet overgaan tot voortplanting indien ze niet de juiste soort plankton bespeuren voor de larven.

Planktonvervangers.

Er zijn in de handel vele soorten planktonvervangers beschikbaar.
Met sommige producten zijn redelijke resultaten behaalt en met anderen niet,
feit blijft dat het dode materie is en als zodanig door veel dieren als zodanig word herkend met als gevolg dat het niet als voer geaccepteerd word.
Een aantal dieren zal het "per ongeluk" zo nu en dan accepteren maar het overgrote deel van deze toevoegingen zal ongebruikt via de afschuimer verdwijnen....in het gunstigste geval tenminste.
Vaak belasten dit soort producten het systeem enorm, iets wat niet zelden ook op de verpakking van de producten vermeld staat.
Het doelgericht voeren met deze producten is vaak ook erg moeilijk, tenslotte is er in de meeste aquaria een aanzienlijke stroming welke het product binnen enkele seconden door de hele bak verspreid.
Indien de pompen worden uitgezet zullen vele dieren snel hun poliepen of tentakels intrekken zodat ook op deze wijze het "voer" niet op de plaatsen komt waarvoor het bedoeld is.

Wat dan wel?

De oplossing is even simpel als gecompliceerd:
Levend plankton. Simpel is het om reden dat levend plankton direct of indirect ten goede komen aan tal van aquariumbewoners.
Het is immers natuurlijk en levend voer dat ook in de natuurlijke omgeving word aangeboden. Zolang het plankton leeft belast het het water niet of nauwelijks, sterker nog, het kan zelfs meehelpen aan een stabielere omgeving.
Fytoplankton (de eencellige algjes) nemen immers nitraten op welke wij in onze aquaria graag kwijt willen.
Op haar beurt word dit fytoplankton weer gegeten door bv radardiertjes (Brachionus plicatilis). Deze radardiertjes eten tot wel 100.000 algjes PER DAG !!!
Tenslotte zijn het deze radardiertjes welke klein genoeg zijn om door koralen, larven en jongbroed "gegeten" te kunnen worden.
Gecompliceerd is het omdat onze -tegenwoordig zeer efficiënte- afschuimers roet in het eten gooien.
Deze apparaten welke als de meest effectieve filter worden beschouwt doordat ze het opgevangen vuil meteen en voorgoed uit het systeem verwijderen, maken geen onderscheid tussen "vuil" en plankton.
Hierdoor is het nagenoeg onmogelijk een planktoncultuur binnen het zeewateraquarium in stand te houden.

Hoe dan wel?

Door buiten het aquarium culturen op te zetten en in stand te houden en deze regelmatig toe te dienen aan het aquariumwater.
Om culturen op te zetten heeft men iets nodig om deze culturen in te houden,
dit kan op betrekkelijk eenvoudige wijze door middel van flessen of jampotjes, doch deze methoden geven relatief weinig rendement.
Omdat zeeaquaria zelden minder dan zo'n 250 liter bevatten is een "kopje" plankton wat op bovengenoemde methode dagelijks verkregen word eigenlijk niet genoeg om de vaak sterk bezette bakken te voorzien van voldoende plankton.
Er worden in speciaalzaken verschillende systemen aangeboden welke geschikt zouden moeten zijn voor het kweken van plankton.
Zo zijn er bv acrylaat buizen met of zonder verlichting te verkrijgen en reactors waarin een tussenwand is aangebracht.
Nadeel van de eerstgenoemde is echter dat deze constructie erg moeilijk schoon te houden en te reinigen is, iets wat essentieel is voor het in stand houden van culturen, daarbij komt ook dat vooral de modellen met verlichting bijzonder kostbaar zijn.
Nadeel van de laatstgenoemde is dat de fyto en zoo culturen zeer dicht bij elkaar worden gehouden.
Een gemorste of opgespatte druppel kan de culturen gemakkelijk doen instorten, iets wat ondergetekende aan den lijve heeft ondervonden.
Ook het feit dat het hier gaat om een systeem met een platte bodem speelt parten, na verloop van tijd raakt de bodem vervuild met sediment.
Dit komt de culturen zeker niet ten goede. Ook dit systeem is overigens niet gemakkelijk schoon te houden.
Bij de systemen met de acrylaat buizen is loopt de onderzijde toe in een punt, dit is tevens de plaatst waar lucht, gedreven door een luchtpomp, de buis inkomt, hierdoor zet zich in dit systeem geen sediment af op de bodem maar word zwevend gehouden in het water, hierdoor word tijdens het aftappen van de cultuur voor gebruik in het aquarium ook een deel van het vuil verwijderd wat de cultuur ten goede komt.
Koraalenzo heeft een eigen systeem ontwikkeld welke 4 belangrijke eigenschappen heeft verenigt.
-Het is zeer gemakkelijk schoon te houden door gebruik van zogenaamde "cilinder zakken".
-De fyto en zooplankton culturen worden gescheiden gehouden.
-De opbrengsten zijn zeer hoog -De kosten zijn zeer laag.
Bovendien kan het systeem gemakkelijk worden uitgebreid.
Alle culturen dienen te worden belucht met een grove bellenbaan om het water te voorzien van zuurstof/co2 en het water in beweging te houden.

Het opzetten en in stand houden van culturen.
Nadat de keuze is gemaakt met welk systeem zal worden gewerkt moet de cultuur aangemaakt worden.
Hiervoor moet voldoende vers zeewater worden aangemaakt, het meest betrouwbaar is om osmosewater met synthetisch zeezout te gebruiken daar dit niet vervuild kan zijn met andere microalgen of planktonsoorten.
Het zeewater word aangemaakt op een s.g. van tussen de 1.017 en 1.020 en de cultuurmedia word hiermee gevuld.
Doordat het fytoplankton in grote hoeveelheden door het zooplankton word gegeten is het verstandig twee keer zoveel fytoplankton te kweken dan er zooplankton zal zijn.
In het Koraalenzo systeem worden twee cilinder zakken met een inhoud van max 12 liter geënt met het bijgeleverde fytoplankton en 1 met zooplankton.
Het zooplankton wordt geleverd in een literfles en deze word in het geheel in de eerste cilinder zak gegoten.
Om het zooplankton de eerste dagen van voeding te voorzien word uit de meegeleverde twee-liter fles fytoplankton een halve liter bij het zooplankton gegoten.
De resterende anderhalve liter word verdeeld over de twee resterende cilinderzakken.
De eerste zak word geënt met 1 liter fytoplankton terwijl de tweede het moet doen met de resterende halve liter.
Het resultaat is dat de eerste cilinder zak fytoplankton eerder "oogstrijp" is dan de tweede.
De beide fytoplanktonculturen dienen belicht te worden met minimaal 12 uur dag- of kunstlicht.
Hoe meer licht, des te hoger de opbrengst.
De ideale temperatuur is rond de 22 graden, echter zolang de temperatuur tussen de 15 en 30 graden blijft is de opbrengst nog "goed" te noemen.
Twee tot vier dagen na het opstarten van de culturen, afhankelijk van de belichtingsterkte en omgevingstemperatuur, zal de zak met zooplankton weer helder worden, het zooplankton heeft zich vermenigvuldigd en heeft de algjes opgegeten.
De beide zakken met fytoplankton zullen daarin tegen steeds donkerder worden wat aangeeft dat de "algjes-dichtheid" aan het toenemen is.
Als de cultuur met zooplankton helder is kan men het plankton met het blote oog in grote hoeveelheden waarnemen, echter met een goed vergrootglas is dit nog beter te zien, vooral in stilstaand water kan men zien dat de radardiertjes onafhankelijk van elkaar bewegen.
Dat de zooplankton cultuur helder word geeft aan dat de radardiertjes gevoerd moeten worden met het fytoplankton uit de andere culturen.
Om dit te doen tapt men eerst een liter fytoplankton af en vult men vervolgens de afgetapte liter weer aan met schoon en vers zeewater, het is overigens goed mogelijk een goed afgesloten emmer voor dit doel klaar te hebben staan door in de emmer een bruissteentje te hangen en deze aan te sluiten op een luchtpompje, zo hoeft niet telkens een liter vers zeewater te worden aangemaakt maar kan men met bv een 20 liter emmer tot 20 dagen "vooruit"
Het verdient aanbeveling voor zowel zooplankton, fytoplankton en vers zeewater een litermaat of fles te merken welke uitsluitend voor datgene gebruikt word, dit om besmetting van de culturen te voorkomen.
Nadat het verse zeewater is aangevuld is het tijd om het zooplankton af te tappen, dit kan dan gebruikt worden in het aquarium.
De liter afgetapte zooplankton moet nu worden aangevuld met de gereedstaande liter fytoplankton welke als voer dient voor de rest van de zooplankton cultuur.
De volgorde van werken is zeer belangrijk om te voorkomen dat men per ongeluk en ongewild de fytoculturen besmet met zooplankton.

Fytoplankton voeden.

Zoals het zooplankton word gevoerd met fytoplankton, moet het fytoplankton zelf ook gevoed worden.
Fytoplankton gebruikt licht om voedingsstoffen om te zetten in organische stoffen,
de hiervoor gebruikte voedingsstoffen zijn vooral nitraten, fosfaten, maar ook enkele sporenelementen vitaminen zijn noodzakelijk.
Vaak word hiervoor plantenvoeding gebruikt.
Koraalenzo heeft een uitgebalanceerde fytoplankton voeding ontwikkeld welke rijk is aan de benodigde stoffen en arm is aan stoffen welke niet bruikbaar zijn voor het fytoplankton.
Een van deze ongewenste stoffen is bv. kalium, wat een hoofdbestanddeel is in nagenoeg alle "gewone" plantenvoeding.
Hygiene.
Het is van groot belang dat u zeer hygiënisch te werk gaat bij het kweken van plankton.
Mochten er onverhoopt enkele radardiertjes in de culturen met zooplankton terecht komen dan
zullen deze zich binnen enkele dagen zo explosief vermenigvuldigen dat er binnen een week geen fytoplankton meer over is.
Het gevolg hiervan is dat het radardiertje geen voedsel meer kan vinden en afsterft.
Een radardiertje eet tot wel 100.000 algjes per dag, gelukkig bevat een rijpe donkergroene fytoplankton cultuur zeker 100.000.000.000 algjes per liter.
Radardiertjes zijn met het blote oog te zien als stofjes, echter met een goed vergrootglas kunt u waarnemen dat ze onafhankelijk van elkaar bewegen in stilstaand water.
Mocht u het idee (of bewijs) hebben dat er per ongeluk zooplankton in het fytoplankton terecht is gekomen, gooi dan direct de cultuur over in een schone zeer schone emmer, monteer (in geval van gebruik van het Koraalenzo systeem) een nieuwe lengte zak,
vul deze tot 2/3 met schoon zeewater en ent de zak met pakweg 2 liter door de planktonzeef gezeefde fytoplankton .
Het overgebleven cultuur water kunt u dan tot 96 uur bewaren voor gebruik in het aquarium.
Mocht om wat voor reden dan ook een van de culturen vervuild raken met bv andere algen of aanslag (oorzaak meestal vieze handen of vervuild materiaal), dan kunt u dezelfde procedure volgen als hierboven omschreven.
Hier word het voordeel van het gebruik van wegwerpzakken in plaats van moeilijk te reinigen buizen ook meteen duidelijk, een wegwerpzak "van de rol" is altijd 100% schoon.
Om een emmer of litermaat goed schoon te krijgen kunt u deze enkele seconden in de magnetron zetten, schoonmaken met chloor en dit zeer goed naspoelen of weken in zeewater met de dubbele dichtheid (dus ongeveer 70gr zout per liter water toevoegen),
dit water is dan evt. later te hergebruiken door er voldoende osmosewater bij te voegen zodat het weer op normale sterkte komt.
Bij het overgieten van de cultuur naar de litermaat (of fles) kunt u het best beginnen met het overgieten van een liter fytoplankton, deze laat u even staan en vult vervolgens schoon zeewater aan in de door u afgetapte zak.
Tot nu toe bent u nog niet met uw handen of materiaal in aanraking geweest met het zooplankton en er is dus nog geen gevaar op besmetting van een fytoplanktoncultuur met radardiertjes.

Dosseerapparaten.
Alles is natuurlijk ook te automatiseren door gebruik te maken van drie doceerpompen.
Dit heeft als voordeel dat er geen handen, slangen, bekers of litermaten aan te pas komen waardoor de kans op "besmetting" van de culturen aanzienlijk afneemt.
Het 3-kanaals doceerapparaat van Gro-tech is hiervoor bijzonder geschikt, met name omdat de kanalen 5 minuten na elkaar doceren en niet tegelijk.
Kanaal 1 voor het zooplankton naar het aquarium, 5 minuten later kanaal 2 voor het fytoplankton naar het zooplankton en weer 5 minuten later kanaal 3 voor het schone water naar het fytoplankton.
Dit apparaat is trouwens uit te breiden tot een 11 kanaal doceerapparaat op een en dezelfde aansturing.
Om te voorkomen dat zooplankton afsterft in de slangen of in het doceerapparaat moet het apparaat wel op eenmalige dosering per dag te worden ingesteld, en niet verdeeld over meerdere doseringen per dag.

Het toevoegen van voedingsstoffen geschied in dermate kleine hoeveelheden dat wij adviseren dit handmatig te (blijven) doen. (bv met een injectiespuit)

Tenslotte.

Het kweken van plankton is zo moeilijk nog niet, wanneer men de moeite neemt een aantal handelingen dagelijks te verrichten kan men zichzelf gemakkelijk voorzien van een dagelijks hoeveelheid plankton.
Dit is in tegenstelling tot de "planktonvervangers" die op de markt zijn nu eens geen vervuiler voor de bak maar een waardevolle toevoeging.
 
 

Het zelf vangen van voedsel dieren

Als je in een waterrijke omgeving woont heb je vaak je levende voedsel dicht bij de deur. Hier moet je zeer blij mee zijn en neem hier dan ook profijt van. Levend voer bevorderd het jachtinstinct van je vissen en zijn vaak veel actiever en het blijft een feest om te kijken hoe je vissen de levende mysis verschalken. Als je zeepaarden of zeenaalden hebt is levende voer zeer belangrijk, want zeepaarden kiezen namelijk veel sneller voor levend voer dan diepvriesvoer.

Hippocampus_erectus.jpg  

Foto: Bas Bovendeur.

Maar hoe vang je eigenlijk levend voedsel en welke soorten zijn nu het meest geschikt voor zeewater dieren en welke gevaren brengt het mee.

Het levende voer vang je het beste met een schepnet met zeer fijne mazen. Ik gebruik zelf namelijk glasgordijnstof, omdat dit zeer fijn is en hiermee kun je uitstekend mysis vangen. Ook gebruik ik een telescoopstok van aluminium waarvan het uitschuifbare gedeelte is verstevigd met een bamboestok er in. De beste maat van een telescoop stok is uitgeschoven 4 meter en in geschoven 2 meter, maar het beste is om hem maar voor de helft uit te schuiven. Dit zorgt ervoor dat de stok niet zo snel verbuigt.

Neomysis_integer.jpg

Foto: Bas Bovendeur.

 

Als je het voer gaat vangen moet je regelmatig tussen het riet of zachte grond en zijn laarzen echt een must. Het gebeurd soms dat je zeker een halve meter hoger staat dan het water en dan is die telescoop stok van 3 meter zeker nuttig en heb je niet het gevoel dat je rug is gebroken na afloop.

Tijdens het scheppen kun je voor mysis en cyclops het beste achtjes draaien. Zo vang je deze diertjes het gemakkelijkste. Voor steurgarnalen kun je het best snel langs de kant of tussen het riet scheppen, want hier zitten zij voornamelijk tussen verscholen. Als je een dagje kust doet kun je het beste zo’n driehoek schepnet die daar veel wordt verkocht, nemen en dan vang je heel gemakkelijk de grijze garnaal. Deze zijn voor grote vissen zoals koraalduivels, rifwachters enz. uitermate geschikt. Ga dan ook aan de kust even mosselen zoeken, want deze kun je koken en zijn heel of in stukjes zeer geschikt voor je vissen.

Let er wel op dat je bij het vangen van levend voer wel op een plek gaat die niet is omheind anders kan dit soms problemen opleveren. Ook is het zeer belangrijk om je levend voer voor gebruik goed te spoelen en vaak is het beste nog om ze in en aquarium te doen met filter en veel water te verversen.

Zo ben je zeker van betrouwbaar voer. Mysis en steurgarnalen zijn goed een aantal weken in een aquarium te houden, maar je moet ze wel bijvoeren met visvlokken en zorg dat de steurgarnalen niet bij de mysis samen zitten, want dan kunnen ze opgegeten worden.

Cyclops houd ik zelf meestal 3 dagen en niet langer, maar cyclops is ook het beste om in te vriezen en zo te voeren voor je koralen, maar bij jonge dieren natuurlijk levend. Ze zijn wel vaak binnen 3 uur dood in zeewater. Bij het zoeken naar mossel is kan je  best de kustlijn in België vermijden, omdat er veel ongefilterd riool water wordt geloosd.

Ik hoop na het lezen van dit artikeltje dat iedereen eens met een net in de hand gaat zoeken achter zijn eigen levend voer.

 

Inloggen Registreren

Uw account aanmelden

Gebruikersnaam *
Paswoord *
Onthoud mij

Account aanmaken

Velden met een sterretje (*) zijn verplicht.
Naam *
Gebruikersnaam *
Paswoord *
Herhaal paswoord *
E-mail *
Herhaal e-mail *

Foto van de maand

Centropyge Foto Tanne Hoff

De halloween heremietkreeft Ciliopagurus strigatus
in het aquarium van Stefaan Fabri

Foto: Patrice Cornelis