Aquaristiek

Kleurenweelde

   

Heb je jezelf al eens afgevraagd hoe vissen aan zo'n schitterende kleuren komen? In een artikel van een Prof. Dr. Heinz Bremer vond ik antwoorden, die ik de ge´nteresseerde Rosaceusser niet wil onthouden.



Eerst en vooral moeten we bekijken wat kleur is. Wit licht bestaat uit een mengeling van verschillende frequenties, het is polychromatisch. Als dit licht een voorwerp, plant of dier beschijnt, wordt een deel van dit licht geabsorbeerd, een ander deel wordt gereflecteerd. Dit gereflecteerde deel is de kleur die we waarnemen. Behalve de reflecterende substanties (pigmenten en reflecterende structuren) is ook de kwaliteit van het menglicht belangrijk voor de kleur.

In de diepte van de zee is het rood uit het aanwezige licht gefilterd, waardoor vissen die in de schijnwerpers van een duiker een felrode kleur tonen op zowat 10 meter diepte bij de daar heersende lichtkwaliteit enkel een bruinige kleur laten zien.

Bij volledige reflectie is de lichaamskleur wit, worden alle kleuren geabsorbeerd dan is het lichaam zwart. Bij een gedeeltelijke (selectieve) absorptie of reflectie zal een kleur zichtbaar worden. Naast de pigmentkleuren zijn ook structuurkleuren van belang. Zij ontstaan bij het optisch splitsen van menglicht in zijn monochromatische bestanddelen, waarna fasenverschuivingen ge´nduceerd worden. Een bekend voorbeeld van dit fenomeen is het kleurenspel van een zeer dun olielaagje op een plas of nat oppervlak of het kleureneffect in de hologram van onze eurobiljetten.

Het biologisch belang van een kleur valt weg als ze niet waargenomen wordt. Niet alle dieren nemen hetzelfde spectrum waar als de mens (tussen 360 en 780 nm). Bijen zien bijvoorbeeld ultraviolet tot 300 nm, maar hun waarneming eindigt op het oranje van 650nm. Rood zien zij dus als zwart. De vissen hebben een spectrum dat gaat van blauw (410 nm) tot oranje (625 nm). Beenvissen zien dus geen violet of indigo, en ook het langgolvige rood nemen zij niet waar, zoals bleek uit onderzoek van Fiedler in 1991.

De kleur en de tekening van een vis kunnen verschillende doelen hebben: een camouflage voor vijand of prooi bijvoorbeeld door tekeningen die de vorm van het lichaam doen versmelten met de omgeving. Het vormen van signalen voor soortherkenning, territoriumvorming, partnerherkenning zijn andere doelen. In troebel of donker water van de Rio Negro bijvoorbeeld komen nogal wat soorten voor die getooid zijn met oplichtende lijnen (de neons) of glansschubben ( diamantzalm) hulpmiddelen om de school samen te houden.

Wat ligt nu aan de basis van de vissenkleuring? Als we ons tot de huid beperken bestaat deze uit de opperhuid of epidermis en de lederhuid of dermis. De kleurende structuren liggen direct onder de epidermis of op de schubben, die vormingen zijn in de dermis. In feite kennen we maar twee echte pigmentkleurstoffen: zwart en oranje-rood. Melanine is als zwarte kleurstof algemeen verspreidt in het dierenrijk: zowel de inkt van de inktvis als de bruine kleur van onze huid na het zonnen zijn daar voorbeelden van. Melanine wordt in het lichaam gevormd, uitgaande van thyrosine, een aminozuur, door oxidatie en polymerisatiereacties. Bij vissen bevinden zich de melaninekorrrels, die microscopisch duidelijk zichtbaar zijn, in chromatophoren (letterlijk: kleurdragers), gespecialiseerde kleurstofcellen. De melanophoren zijn uitgerust met uitlopers, die zich tot een laag kunnen verstrengelen. Terwijl het melanine in het lichaam zelf gevormd wordt, kunnen caroteno´den, de rode pigmenten, niet in het dierenlichaam samengesteld worden, maar planten vormen en bevatten het in aanzienlijke hoeveelheden. De vissen zullen deze stoffen opnemen uit plantaardige voeding. In de erythrophoren (rood) en xanthophoren (geel) komen de caroteno´den in zeer kleine druppels van 0.05 Ám voor. Door toediening van caroteen in de voeding kan de (rode/gele) kleur van vissen ge´ntensiveerd worden.

De zilverglans van vissen is algemeen bekend en ontstaat door de afzetting van guaninekristallen. Guanine is een purine (ook bestanddeel van DNA). Het kan in de vissenhuid intra- of extracellulair opgeslagen zijn. Guanophoren hebben een wit voorkomen (leukophoren) of ze hebben een veelkleurig effect door interferentie. Spiegelende glansschubben zorgen voor glanzende vlakken en strepen, waarbij afhankelijk van de lichtinval ook interferentiekleuren kunnen optreden (denk maar aan de blauwe lijn van de kardinaaltetra of de neontetra). Ook de gelige pteridinen zijn derivaten van de purinestofwisseling. Frequent voorkomend in de dierenwereld, onder meer voor de gele kleur van wespen, komen ze bij vissen slechts in lage concentratie voor intracellulair in de xanthophoren gecombineerd met caroteno´den en extracellulair op de schubben. Met een combinatie van deze vier stoffen: melanine, caroteen, guanine en pteridine kan het ganse kleurenpalet van de vissen samengesteld worden.

De chromatophoren zijn kleine puntvormige structuren, niet zichtbaar met het blote oog. Aaneengesloten vormen zij een intens gekleurd oppervlak, als ze meer gespreid staan is de kleur flauwer. De kleurcellen liggen in de bovenlaag van de lederhuid, bedekt door de opperhuid. Is deze bovenlaag dun, of dringen de uitlopers van de kleurcellen via de extracellulaire ruimte in de epidermis, dan zijn de kleuren intens en schitterend, is de bovenlaag dik dan ontstaat een matglaseffect en zijn de kleuren doffer. Aanwezigheid van enkel melanophoren geeft bruine tot zwarte kleuring, erythrophoren geven door de caroteno´den een rode kleur, een laag van alleen xanthophoren zal door de combinatie van caroteno´den en pteridine een geel vlak kleuren, terwijl guanine in de leukophoren een wit aspect geeft, en in de iridophoren en extracellulaire kristallen een zilverige tint of iriserende interferentiekleuren laat zien, gevolg van de reflectie op opeenvolgende ultradunne laagjes. De kleuren van vissen zijn meestal het resultaat van kleurmenging. De elementen kunnen naast elkaar of gelaagd gestructureerd zijn. Door de variaties in densiteit van de verschillende componenten is een oneindige variatie in tinten mogelijk. Als karper bij bereiding in de keuken met hete azijn wordt overgoten verkleurt de vis blauw. Dit kleureffect ontstaat door fixatie van de epidermis, waarbij troebeling optreedt. In combinatie met de subepidermale melanophoren ontstaat zo het blauwe effect. Op dezelfde optische wijze, ook wel Tyndall effect genoemd, ontstaat het zachte blauw van de blauwe spat. De melanophorenlaag wordt bedekt door leukophoren. Zo worden de korte golflengten van het blauwe licht gereflecteerd door de suspensie van kleine guaninekristallen (ongeveer 0.4 Ám), terwijl de andere golflengten door de onderliggende melaninelaag geabsorbeerd worden. Groen ontstaat als de melanophorenlaag xanthophoren bevat en overdekt is met een fijnverdeelde laag lichtverstrooiende guaninecellen. Worden xantho- of erythrophoren omringd met guanine, dan ontstaan metallische kleureffecten Bij sommige vissen ontstaan zo vaste celcombinaties: Melanoiridosomen zijn melanophoren omgroeid met iridophoren. Als daarbij nog xanthophoren en/of erythrophoren gemengd zijn ontstaan melanoxanthoiridosomen. Deze combinaties geven een iridiserende kleuring, die er afhankelijk van de lichtinval anders uitziet. Aan deze complexen danken de regenboogvissen hun naam en hun fraaie kleuren.

Vele vissen hebben duidelijk controle over hun kleuring, bekend zijn de platvissen die de kleur van de bodem waarop ze liggen overnemen. Dit proces gebeurt onder optische controle van de vis en wordt gestuurd door het vegetatief zenuwstelsel. Adrenaline en noradrenaline doen de melanophoren samentrekken en zorgen zo voor een lichtere kleur, terwijl parasympathisch werkende stoffen zoals acetylcholine een donkerder kleur geven door de spreiding van de melaninekorrels in alle uitlopers van de cel. Ook hormonale factoren van hypofyse en bijniermerg be´nvloeden de kleurvorming door chromatophoren. Voorbeelden zijn de pronkkleuren bij het baltsen van vissen, maar ook de slaapkleuren. Genetische veranderingen (mutaties) kunnen de aanleg van kleurdragende cellen doen verliezen. Bij xanthorisme zijn de xanthophoren sterker ontwikkeld, terwijl de melanophoren ontbreken. Dit komt geregeld in de vrije natuur voor, maar de eigenschap is recessief en de opvallende goudkleur biedt geen selectief voordeel. In de sierkweek daarentegen zijn deze mutanten de basis van talrijke kleurvarianten. Bij albinisme ontbreken alle chromatophoren, terwijl bij melanisme de melanophoren veel talrijker ontwikkeld zijn.

De typische vertakte kleurstofcellen zijn goed microscopisch te bekijken bij een jonge gup. De melanophoren liggen dan nog ver uit elkaar en ook celvertakkingen zonder granulen zijn zichtbaar. Het is aan te bevelen de vis niet te doden, maar onder narcose te bekijken. De weefsels blijven dan beter doorzichtig. Met MS222 van Sandoz of benzoca´ne wordt de vis verdoofd, en in het narcosewater onderzocht. Onder zwakke en middelgrote vergroting zoek je de staartwortel en de basis van de staartvin af. Tussen de melanophoren zijn meestal ook lipidophoren (xanthophoren), te vinden. Als de vis na het onderzoek terug in het aquarium geplaatst wordt, verliest het anaestheticum zijn effect en na enkele minuten zwemt de vis gezond en wel rond, zonder nadelige gevolgen.

Ortwin Ledegen


Vorig Artikel   Volgend Artikel

Terug naar overzicht

Lid Worden?

Ben je uit de omgeving van Wilrijk?
Ben je gebeten door de aquarium microbe?

Door lid te worden van Rosaceus kan je heel wat meer te weten komen over je favoriete hobby.

Wil je meer informatie?

Polls

Wat trekt jou aan in een aquariumvereniging
ik kan er enorm veel bijleren
55.6%
ik kan veel bezig zijn met mijn hobby
19.7%
ik kan meer mensen leren kennen
6.0%
ik wil graag kunnen tentoonstellen
1.7%
ik voel me niet aangetrokken door een aquariumvereniging
12.8%
andere reden
4.3%
Aantal stemmen: 117