Stikstofuitwisseling doopvontschelpen/algen | Nederlandse Bond Aqua Terra

Stikstofuitwisseling doopvontschelpen/algen

Doopvontschelpen (Tridacna) zijn de grootste en de snelst groeiende mossels ter wereld. Zij voeden zich op twee totaal verschillende manieren. Enerzijds filteren ze, zoals andere mossels ook doen, plankton uit het water. Anderzijds bezitten ze eencellige symbiotische algen (zoöxanthellen) in hun weefsels, die uit in het water opgeloste stoffen met behulp van zonlicht aminozuren kunnen opbouwen, die dan ook de doopvontschelpen ten goede komen.

DoopvontschelpDat deze twee voedingswijzen via een geraffineerd uitwisselingsmechanisme aan elkaar gekoppeld zijn, bewijzen onderzoekingen van A.J.S. Hawkins en D.W. Klumpp in Australië.
Aan licht is in het oppervlaktewater van koraalriffen geen gebrek, echter wel aan stikstof. Voor de fotosynthese van de zoöxanthellen is stikstof de beperkende factor. Mossels, die uit het plankton microscopisch kleine, dierlijke en plantaardige cellen gefilterd en verteerd hebben, produceren zoals vrijwel alle waterdieren ammonium als uitscheidingsproduct. In het algemeen verdwijnt dit ammonium met de daarin vastgelegde stikstof in het zeewater. Bij de doopvontschelpen blijkt dit niet het geval. Met hulp van gelabelde ammonium (gemerkt met een radioactief isotoop) konden Hawkins en Klumpp aantonen, dat de zoöxanthellen de door de doopvontschelpen geproduceerde ammonium opnemen en de daaruit gewonnen stikstof aanwenden voor de opbouw van aminozuren, die weer in de weefsels van de doopvontschelpen terechtkomen!
Door deze recycling van stikstof met de hulp van de zoöxanthellen kan de doopvontschelp dus uit het opgenomen voedsel niet alleen energie winnen, maar bovendien zelfs de stikstof benutten die bij andere mossels via de uitscheiding verloren gaat.

DoopvontschelpDoor de toepassing van radio-isotopen in de ammonia en in het voedsel (fytoplankton) was het zelfs mogelijk te berekenen langs welke weg de doopvontschelp meer stikstof bemachtigt. Zelfs bij een bewolkte hemel en een gereduceerde fotosyntheseactiviteit bleken de zoöxanthellen langs de omweg van ammoniumrecycling meer stikstof voor de doopvontschelp op te leveren dan deze zelf uit de directe vertering van gefilterd voedsel kon winnen.
Zoöxanthellen zijn eencelligen uit de groep van de dinoflagellaten. Zij vermeerderen zich door middel van een vrijzwemmend voortplantingsstadium, dat (meestal twee) zweepharen draagt. Vroeger dacht men dat de zoöxanthellen van alle Tridacna-soorten tot dezelfde soort behoorden. Nieuwe onderzoekingen hebben echter uitgewezen dat een en dezelfde mossel in de regel diverse genetisch verschillende typen van het geslacht Symbiodinium bij zich draagt, die waarschijnlijk tot verschillende soorten behoren.

Auteur: 
prof. dr. Peter Wirtz
Fotografie: 
prof. dr. Peter Wirtz
Vertaling: 
N.H. de Jong
Literatuur: 
Carlos, A.A., B.K. Baillie & T. Maruyama, 2000. Diversity of dinoflagellate symbionts (zooxanthellae) in a host individual. Marine Ecology Progress Series 195: 93-100.
Hawkins, A.J.S. & D.W. Klumpp, 1995. Nutrition of the giant clam Tridacna gigas (L.). J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 190: 263-290.