Bionieuws

Ecologie & Evolutie

Verborgen verwantschap bekersponzen

Een grote bekerspons bij Curaçao. Foto: Thomas Swierts

Nederlandse soorten kunnen onverwachts exotisch zijn. In de serie 'Op onderzoek in Caribisch Nederland' maakt Bionieuws een rondgang langs biologisch onderzoek op de Nederlandse eilanden in de Caribische Zee.

Waar: Curaçao en Sint Eustatius
Wat: revisie taxonomie bekersponzen
Wie: Naturalis en Universiteit van Amsterdam, onderdeel Vidi-project Sponzen: de schoonmakers van het koraalrif
Wanneer: sinds 2012

‘Hoe kan een bekerspons in Curaçao genetisch nauwer verwant zijn met een spons in Indonesië, dan met buursponzen in zijn eigen directe omgeving?’ Dat is volgens marien bioloog Thomas Swierts de kernvraag van zijn onderzoek aan grote bekersponsen, waarvoor hij als promovendus is aangesteld op het Vidiproject van Naturalis-onderzoeker Nicole de Voogd. ‘Sponzen zijn vergeten hoofdrolspelers op het rif’, meent Swierts. ‘Ze filteren enorme hoeveelheden water en vernieuwen continu hun epitheelcellen. De cellen die daarbij vrijkomen zijn een belangrijke voedingsbron voor andere rifsoorten. Dat maakt de grote biodiversiteit aan krabben, garnalen en anemonen op koraalriffen mede mogelijk.’

Badkuip
Swierts onderzoekt grote bekersponzen van de familie Xestospongia. ‘Ze zijn soms zo groot als een badkuip, maar het zijn mijn baby’s’, zegt hij liefkozend. ‘Curaçao is speciaal, want daar zitten de grootste grote bekersponzen. Je vindt bekersponzen vaak in clusters, bij een goede duik kun je er wel veertig aantreffen.’ Zijn onderzoek begon juist aan de andere kant van de aardbol: als masterstudent inventariseerde Swierts in 2012 sponzen bij het eiland Lembeh, voor de kust van Sulawesi. ‘We zagen daar duidelijk morfologisch verschillende typen grote bekersponzen, sommige glad, andere met ribbels of juist met stekels’, aldus Swierts. Met een soort appelboor nam hij monsters van de sponzen en uit dna-analyses hieraan bleek dat er sprake is van een complex van meerdere soorten (Plos One, 2013).

Skeletnaalden
‘De oude garde van sponzentaxonomen waren kritisch, want die baseren zich vooral op morfologische verschillen van spicula, de skeletnaalden. Die zien er bij grote bekersponzen allemaal ongeveer hetzelfde uit’, vertelt Swierts. ‘Omdat we wisten dat vergelijkbare morfotypen ook voorkomen in de Cariben, hebben we ons toegelegd op genetische analyses van bekersponzen in zowel de Atlantische als Indopacifische tropen en ook van bekersponzen in de Rode Zee er midden tussenin.’

Monsters van bekersponzen van in totaal zeventien locaties zijn geanalyseerd op CO1- en ATP-genen van het mitochondriaal dna en het ATPsβ-intron van kern-dna. ‘Uit die patronen kunnen we overtuigend afleiden dat sprake is van meerdere geïsoleerde soorten. Terwijl het dus inderdaad zo is dat sommige bekersponzen in Curaçao nauwer verwant zijn met een bekersponssoort in Indonesië, dan met andere bekersponssoorten die in de buurt groeien’, aldus Swierts. Deze resultaten publiceerde hij 25 mei in Coral Reefs en presenteerde hij 16 juni op de NWO-bijeenkomst Bessensap in Amsterdam.

'Met een beetje geluk weten we
straks ook precies wanneer
mijn sponzen baby’s krijgen'

Volgens Swierts is het meest aannemelijke evolutionaire scenario dat grote bekersponzen meer dan 60 miljoen jaar geleden zijn ontstaan in de westelijke Tethyszee. Hieruit zijn later door uiteendrijving van de continenten de Atlantische en Pacifische Oceaan ontstaan en zo zijn de sponssoorten gaandeweg definitief gescheiden geraakt. ‘We wisten dat sponzen een oeroude groep zijn, maar dit is de eerste keer dat we de wortels en vervlochten intercontinentale evolutionaire geschiedenis van een sponzengroep hebben blootgelegd’, vertelt Swierts.

In vervolgonderzoek wordt nu gekeken of de soortsvorming samenhangt met reproductieve isolatie, doordat grote bekersponssoorten op verschillende tijden hun gameten uitstoten. Die massale gelijktijdige broedval of spawning is van veel koralen bekend, maar voor sponzen nog vrij onontgonnen terrein. ‘Ook hierin lopen sponzen achter’, constateert Swierts. ‘Bij Curaçao bemonsteren we nu intensief bekersponzen en met een beetje geluk weten we straks ook precies wanneer mijn sponzen baby’s krijgen.’

Dit bericht verscheen in Bionieuws 12 van 1 juli 2017.