Fisk skremmer plankton

Dyreplankton, som man tidligere trodde bare drev mer eller mindre passivt rundt i hav og innsjøer, styrer selv i langt sterkere grad hvor de vil være. Dette gjelder spesielt i innsjøer. I de siste årene er man blitt klar over at bevegelsene hos dyreplankton styres i stor grad av kjemiske signaler i vannet. Særlig er signaler fra fisk blitt studert. De skiller ut stoffer som får dyreplanktonet til forandre atferd, og det har gitt ny forklaring til et gammelt kjent fenomen: vertikal døgnvandring hos dyreplankton.

Plankton kommer av det greske planktos som betyr drivende. Med plankton mente den tyske fysiologen Viktor Hensen (1835 -1924) de organismene som fritt drev mer eller mindre passivt rundt i hav og innsjøer uten kontakt med bunnen. Planktonet fulgte med vannstrømmen uten særlig evne til egenbevegelse, og når ansamlinger av plankton ble funnet, ble det forklart med turbulente strømmer.

Aktiv forflytning

Det ble imidlertid fort klart at dyrene i planktonet, zooplanktonet, kunne bevege seg vertikalt med egne krefter. Man fant at noen zooplankton former samlet seg på forskjellig dyp dag og natt. Om natten stod de nær overflaten og om dagen stod de dypt. Det var uten tvil en aktiv forflytning som dyrene gjorde styrt av lyset. Men hvorfor gjorde de det? De populasjonene av zooplankton som hadde vertikal døgn vandring var i stor grad algespisende krepsdyr. Algene i planktonet, fytoplanktonet, var alltid i de øvre lag av vannmassene, hvorfor var ikke dyrene hele tiden der maten var?

Teorier

Opp gjennom tidene har det blitt lansert et lang rekke forklaringer på fenomenet og her er de tre mest brukte:

1. Ved at zooplanktonet bare var oppe og spiste om natten, fikk fytoplanktonet være i fred om dagen og produserte mer. Det ble da større tettheter med alger som zooplanktonet kunne beite på om natten.

   Denne hypotesen ble forkastet fordi den stemte dårlig med vanlig utviklingsteori. Hvis en eller flere dyr ikke fulgte det samme mønsteret som de andre og ble værende oppe hele tiden, ville de få mer mat enn de andre og således mer avkom. På kort tid ville de som ikke vandret ha flere avkom enn de som vandret, og døgnvandringen ville forsvinne.

2. Det er varmere i de øvre vannlagene enn dypere ned, og ved høy temperatur blir mer av energien fra maten brukt til respirasjon og mindre til kroppsvekst og reproduksjon. Ved bare å være oppe en stund ad gangen for å fylle magen, kunne fordøyelsen foregå dypt og kaldt. Hver enkelt vil da bruke mer av energien til å bli større og få mer avkom.

   Fortsatt har denne hypotesen tilhengere, men det er flere undersøkelser har vist at den må forkastes. For det første viser det seg at det selv om det er en svak forskyvning mot mer vekst i kaldere vann, overskygges det at i varmt vann vokser dyr fortere og får oftere avkom. De som vertikalvandrer vil tape i konkurranse med de som ikke gjør det fordi de ikke blir mange nok. De utnytter ikke matressursen, planteplanktonet, effektivt nok i forhold til de andre.

3. De som vandrer gjør dette for å beskytte seg mot fiske predasjon. Fisk fanger for det meste bytte som de kan se. Når zooplankton går ned i vannmassene om dagen søker de områder med mindre lys for at fisken ikke skal se dem så lett. Imidlertid får de mindre mat og langsommere vekst, og dyreplanktonet får et dilemma. Skal de ta sjansen på være oppe i vannmassene om dagen for mat og varme eller skal de vandre ned i dypet for å sikre seg mot fisken?

   Denne teorien er det som idag er "god latin", og det er flere ting som passer med hypotesen. En er at dyreplanktonet ikke vandrer når det er lite mat for dem. Det synes som om de da ikke har rå til å vandre og tar heller ta sjansen på å kunne bli spist (Johnsen og Jakobsen 1987).

Det siste som er fremkommet til støtte for hypotesen er at zooplankton synes ikke å ha særlig vertikalvandring i innsjøer som er uten fisk (Gliwicz 1986). Laboratorieeksperimenter har også vist at om zooplankton som ikke vandrer blir tilført vann det har gått fisk i, så begynner de med døgn vandring (Ringelberg 1991). De reagere altså på et kjemisk stoff fra fisken som gjør dem redde. De synes imidlertid å reagere mindre på fiskelukt når de er sultne enn når de er mette. Det synes som om dilemmaet om å spise eller bli spist er forskjøvet slik at zooplanktonet blir mer forsiktig når de kjenner "lukten" av fisk..

Den store jakten innen forskningsfeltet går nå på å finne frem til stoffet som fisken gir fra seg. Det er ikke så mye man vet men det har lav molkekylvekt, tåler koking og blir ikke nedbrutt av proteinenzymer. Det kan vare lenge i sterile omgivelser, men blir fort nedbrutt av bakterier (Loose og andre til trykning).

Slik man ser det idag er det mange andre stoffer som organismene i vann gir fra seg som signalstoffer. Dette er noe man ikke var klar over for bare få år siden og erkjennelsen av at slike stoffer finnes kan gi oss en helt ny forståelse av hvordan biologiske samfunn i innsjøer fungerer. Hvordan vet vi ennå ikke, men de nye funnene har åpnet for spennende nytenkning.

Aktuell litteratur

Gliwicz, M.Z. 1986.

Predation and the evolution of vertical migration in zooplankton. Nature 320: 746-748.

Johnsen, G. H. & Jakobsen, P. J. 1987.

The effect of food limitation on vertical migration in . Limnol. Oceangr. 32:873-880.

Loose, C. J., Elert E. v. & Dawidowicz, P.(til trykning).

Chemically-induced diel vertical migration in Daphnia:a new bioassay for kairomones exuded by fish. Archiv für Hydrobiologie.

Ringelberg, J. 1991.

Enhancement of the phototactic reaction in Daphnia hyalina by a chemical mediated by juvenile perch (Perca fluvatilis). J. Plankt. Res. 12:17-25.