Er ging onlangs een lichtje op bij de onderzoekers die voor de oostkust van Nieuw-Zeeland haaien bestuderen. Tijdens een nieuw onderzoek, waarover een artikel verscheen in het vakblad Frontiers in Marine Science, ontdekten ze bioluminescentie bij drie soorten diepzeehaaien. De dieren produceren een zacht, blauwgroen schijnsel dankzij gespecialiseerde huidcellen.

Een van deze soorten, de valse doornhaai, kan bijna twee meter lang worden, waardoor het de grootste bekende gewervelde is die licht geeft. Reuzeninktvissen, die nog veel groter worden, produceren ook licht.

De hoofdauteur van het artikel, Jérôme Mallefet, is verbonden aan de Katholieke Universiteit Leuven in België. Hij vertelt dat slechts van een tiental haaiensoorten bekend was dat ze bioluminescent zijn, en dat de nieuwe vondst dus aanzienlijk bijdraagt aan onze kennis over hoe vaak het verschijnsel voorkomt onder deze en andere zeedieren.

Tijdens de expeditie werden enkele duivelslantaarnhaaien, zuidelijke lantaarnhaaien en valse doornhaaien opgevist uit de schemerzone in de oceaan. Dit schaars verlichte deel van de oceaan bevindt zich tussen zo'n tweehonderd tot duizend meter diepte.

Mallefet was compleet overdonderd toen hij een valse doornhaai in handen kreeg en het dier zag oplichten aan boord van het onderzoeksschip. ‘Ik barstte bijna in tranen uit toen ik dat zag... Het was zo bijzonder,’ vertelt hij.

De andere twee soorten zijn iets kleiner dan de valse doornhaai. Alle drie de soorten belanden van tijd tot tijd per ongeluk als bijvangst in een vissersnet. Geen van de haaien staat op de lijst van bedreigde soorten, maar er is slechts weinig bekend over hun leefgewoonten en biologie.

Diepzeebiologe en National Geographic emerging explorer Diva Amon, die niet bij het onderzoek betrokken was, vertelt dat ze ‘diep onder de indruk is’ door de ontdekking. ‘Dit soort vondsten wijzen erop hoeveel er nog te ontdekken valt en hoeveel we nog niet weten over de diepzee en zijn bewoners,’ vertelt ze.

Glow in the dark

In januari 2020 zat Mallefet samen met een team van onderzoekers van de Katholieke Universiteit Leuven en het Nieuw-Zeelandse National Institute of Water and Atmospheric Research een maand lang op een diepzeetrawler. Wanneer er levende haaien in de netten zaten, deden de onderzoekers de dieren in een bak vol zeewater. Ze namen ze mee naar een verdonkerde ruimte en wachtten op tekenen van bioluminescentie.

Vanwege de stress, of misschien ook wel omdat ze verlegen waren, vertoonden slechts een handvol valse doornhaaien, duivelslantaarnhaaien en zuidelijke lantaarnhaaien hun blauwgroene schijnsel aan de onderzoekers. De huid van de dieren bij wie dit werd gezien, werd nader onderzocht.

De meeste bioluminescente dieren, zoals bijvoorbeeld vuurvliegjes, beschikken over gespecialiseerde cellen of organen met bepaalde chemische stoffen, onder meer een verbinding genaamd luciferine, die met zuurstof reageren en dan licht produceren. Sommige lichtgevende dieren, zoals diepzeehengelvissen, hebben hun lichtgevendheid te danken aan kolonies van bioluminescente bacteriën die ze bij zich dragen.

De haaien geven licht dankzij gespecialiseerde cellen op hun huid die in het Engels ‘photocytes’ (fotocyten) worden genoemd. Hoe die precies werken, was lang een raadsel. Mallefet en zijn collega’s onderzochten de huidmonsters die ze hadden afgenomen bij de haaien, maar ze vonden daarin geen sporen van luciferine of bioluminescente bacteriën.

Wel zagen ze dat de lichtgevendheid van de drie haaisoorten door hormonen werd gestuurd. Melatonine, een stof die een rol speelt bij het dag-nachtritme en die zorgt dat zoogdieren slaperig worden, zorgt ervoor dat de dieren opgloeien. Hoewel de onderzoekers wel konden bepalen hoe de haaien aan hun lichtgevendheid komen, is er nog wel meer onderzoek nodig naar de chemische reacties die eraan ten grondslag liggen.

Waarom het licht aandoen?

In de diepzee, waar volgens wetenschappelijke schattingen drie kwart van alle dieren over bioluminescentie beschikt, kan het zeer voordelig zijn om licht te kunnen produceren. Diepzeedieren gebruiken bioluminescentie voor allerlei doeleinden, van het aantrekken van prooidieren tot het afschrikken van roofdieren. Soms kan het ze zelfs helpen om zich te camoufleren.

In de schemerzone van de oceaan, waar een minimale hoeveelheid zonlicht doordringt, kunnen lichtgevende dieren hun silhouet verbergen voor roofdieren die van onder op ze loeren, door net zoveel licht uit te stralen als er in hun omgeving is. Deze tactiek wordt ook wel ‘counter-illumination’ genoemd. Omdat alle drie de bestudeerde haaiensoorten in deze studie een grote concentratie fotocyten op de onderzijde van hun lijf hadden, lijkt het erop dat ze zich inderdaad op deze manier verbergen voor roofdieren - waarschijnlijk vooral voor nog grotere haaien.

Maar ze hadden ook fotocyten op andere delen van hun lijf, dus waarschijnlijk gebruiken ze hun bioluminescentie niet alleen voor counter-illumination. Zo vonden de onderzoekers grote concentraties fotocyten op de rugvinnen van de valse doorhaai. Het is onduidelijk wat de functie daarvan is, maar Mallefet vermoedt dat ze mogelijk gebruikt worden voor communicatie met soortgenoten.

De ontdekking dat deze drie soorten licht geven is weliswaar ‘geen verrassing’ aldus directeur David Ebert van het Pacific Shark Research Center van de Moss Landing Marine Laboratories in Californië, maar daarom niet minder opwindend.

Onderzoekers vermoeden dat er nog veel meer haaiensoorten zijn die licht kunnen produceren; Mallefet schat dat misschien tien procent van de 540 bekende haaiensoorten hiertoe in staat is. Ebert denkt dat die schatting zelfs nog aan de voorzichtige kant is. Naarmate er meer onderzoek wordt gedaan naar diepzeehaaien ‘zal dat aantal nog verder stijgen,’ stelt hij.

Zowel Ebert als Mallefet hopen dat er in de toekomst meer aandacht komt voor diepzeehaaien, omdat er te weinig bekend is over de bedreigde dieren en hun evenzeer bedreigde leefgebied.

‘Dankzij Jaws weten heel veel mensen dat haaien kunnen bijten,’ aldus Mallefet. ‘Maar er zijn maar weinig mensen die weten dat ze licht kunnen geven in het donker.’

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com