Over
otolieten
Pieter+A.M.
GaemersWat zijn otolieten?
Elke beenvis heeft dus zes otolleten, drie links en drie rechts. Zelfs
bij
prikken
(kaakloze
vissen),
de meestprimitieve
vissen die er bestaan, komen reeds drie soorten otolleten voor(Studnicka,
1912),
waarvan delapillus
degrootste is. Daarom mogen we veronderstellen, dat ook alle andere groepen
pri-mitievebeenvissen,
zoalsbijvoorbeeld
longvissen,
wimpelalen
(Polypteridae)
enkwastvinnigen
(coelacanthen),
drie soorten otolleten hebbenen dus zes otolletenin totaal.
Het woord "otoliet" is uit de Griekse taal
afkomstig
en betekent"gehoorsteen".
Ze komen voor
bij
beenvissen(Osteichthyes)
en zijn het best ontwikkeld bij deTeleostei, de
hoogst
ontwikkelde groep van de beenvissen, die momenteel verre-weg het grootste deel uitmaken van de totale visfauna op aarde.Otolieten
zijn
kleine, min of meerplatte
kalklichaampjes
die zich in hetgehoor-evenwichtsorgaan
van de vis bevinden terweerszijden
van de hersenen(fiS*
1>2),
Hetgehoor-evenwichtsorgaan
is eengesloten
systeem dat bestaat uit driehalfcirkelvormige
kanalen die loodrecht op elkaar staan, waaronder driezakjes
hangen
(fig.
3).
Dit systeem isgevuld
met een vloeistof, deendo-lymf
genaamd, die door de kanalen enzakjes
kan stromen. In lederzakje
zit een otoliet die in de vloeistof "zweeft". Dezakjes
en otolietenzijn
verschil-lend van grootte envorm, zodat elke beenvis drie soorten otolieten heeft
(fig.
3).
Zij
hetensagitta
(betekent:
pijl),
asterlscus(=
sterretje)
enlapillus
(=
steentje).
Bij
karperachtlgen
en verwante vissen zoalskarperzalmen
en meer-vallen, zien de otolieten er inderdaad zo uit als zegenoemd
worden.Bij
kar-perachtigen
enkarperzalmen
is de asteriscus de grootste otoliet,bij
meerval-len is de
lapillus
de grootste, maarbij
het overgrote deel van de vissen is desagitta
de grootste otoliet en heeft deze de beste kans om te fossiliseren.Flg. I. Ligging van het gchoor-even-wtchtsorgaan ten opzichte van de
her-senen. Van de rugzijde gezien. TEL» MES, EG, CER en MO vormen
Cesa-men de hersenen. DSA, DSL en DSP zijn
de drie
halfcirkelvormige
kanalen. AA, AL en AP zijn de ampullen, S is de sacculus (waarin zich de sagicca bevindt), L de lagena (waarin zich de asterlscus bevindt) en U Is deu-trlculus (waarin zich de lapillus
Chemische
samenstelling
enInwendige
opbouw
Otolleten bestaan voor het overgrote deel
(meestal
90 -99%)
uit kalk(calcium-carbonaat)
In de vorm vanaragoniet.
Dit is hetzelfde materiaal waaruit ook deschelpen
van de meeste mollusken(weekdieren)
bestaat.Aragoniet
is eenkris-tallijne
vorm van kalk die onder normaleomstandigheden
aan hetaardoppervlak
enigszins
instabielis,
integenstelling
tot de stabiele vorm calciet. Arago-niet lost in eenzurig
milieuwat sneller op dan calciet. De rest van eenoto-llet bestaat
grotendeels
(0,2
-10%)
uitorganisch
materiaal in de vorm van eenvibreus eiwit dat otoline wordt genoemd. Dit eiwit vertoont
opmerkelijk
veelo-vereenkomst met de eiwitten die in molluskenschalen gevonden worden
(Degens
etal., 1969). Dit is zeker geen toeval, want zowel in otolleten als in
schelpen
zorgen de eiwitten ervoor, dat het kalkllchaam
opgebouwd
kan worden enzijn
specifieke
vorm kankrijgen.
In otolleten komt het eiwit voor in schillen dieFlg. 2. Ligging van het linker gehoor-evenwichtsorgaan (vliezig labyrint) ten
opzichte van de hersenen» oog en zwemblaas bij de kabeljauw,
Gadus morhuaL.
Zijaanzicht; uit Dale (1976).
Belangrijkste afkortingen: C cerebellum, M mesencephalon, T telencephalon(C, M enT zijn gedeeltenvan de herseneq). SC ruggemerg, NO oogzenuw, EO omtrek-ken van het oog, PS
- OC delen van de onderzijde van de schedel, die groten-deels weggelatenis, VC wervelkolom, SB zwemblaas, ML macula van de lagena,
MS macula van de sacculus, MU macula vande utrlculus.
Fig. 3. Linkerhelft van het gehoor-evenwichtsorgaan van de kabeljauw, Gadua morhua L. (zijaanzicht). De otolleten zijn verwijderd
om de
ma-culae te laten zien en zijn bulten hun respectievelijke maculae ge-plaatst met dezelfde oriëntatie die
zij In sltu hebben, uitgezonderd de
laplllus. Deze laatste Is ongeveer 90° zijdelings gekanteld. Uit Dale ( 1976).
Belangrijkste
afkortingen:
Aaster-isks, LA laplllus, SA sagltta, I
insnijding In de macula saccull. Al-le afkortingen die met eenR begin-nen zijn vertakkingenvan de
parallel
aan deoppervlakte
verlopen.
In doorsnede ziet dat eruit als mln of meer concentrische banden. Het eiwit vormt de matrix waarop en waardoorheende
aragonietkristallen
groeien.
Deze kristallen bestaan uitlange,
dunnenaal-den
(zogenaamde
prisma
s)
dieradiaalstralig
vanuit het centrum van de otolietnaar de
oppervlakte
lopen.
Delange
assen van deze naalden staan dus ongeveer loodrechtop debuitenoppervlakte
van de otoliet. Dit betekint ook, dat de naal-den de eiwitbanden ongeveer loodrechtdoorsnijden,
zodat er inprincipe
eenzeerregelmatig
eneenvoudig
netwerk ontstaat. Het aantalaragonietnaalden
neemt
na-tuurlijk
toetijdens
de groei, als de otoliet groter wordt.Otolieten bezitten een
afwisseling
vantransparante
enopake
banden. Dever-schillen in
doorschijnendheid
worden veroorzaakt door verschillende percentagesorganisch
materiaal. Ingematigde
streken' zoalsbij
ons,groeit
een vis, en ookzijn
otolieten,
sneller in dezomer en herfst dan in winter en lente. In zomer en herfst vindt veel
kalkafzetting
plaats,
waardoor hetpercentage organisch ma-teriaal relatief klein is; deze
laag
is daardoor transparant. In winter en lenteis er een
geringere produktie
van
organisch materiaal,
maar devorming
vankalk'is nog veel
minder,
zodat de winterhand toch relatief veel eiwit bevaten daardoor
ondoorzichtig
is. Dezbandvorming
isafhankelijk
van detempe-ratuur van het zeewater
(want
vissenzijn
koudbloedige
dieren)
en van het voedselaanbod. Binnen dejaarlijkse
gelaagdheden
bestaan nog velefijnere
gelaagdheden,
waarvan defijnste
dedaggelaagdheid
is.Bij
eenvergroting
van 150 tot 200 maal kan men meestal al
zien,
dat dedaggelaagdheid
is
op-gebouwd
uit een donkerder(meer
opake,
meer
eiwitbevattende)
laag
en een lichtere(meer
transparante,
meer
kalkrijke)
laag.
Erzijn
ookwekelijkse,
tweewekelijkse
enmaandelijkse,
terugkerende
patronen te zien in de vorm vanduidelijke
groepjes
vandaggelaagdheden;
deze worden veroorzaakt door dein-vloed van
getijdebewegingen.
Een markante zone metafwijkende
daglaagjes
kan verklaard worden doorveranderingen
in het hormonale systeem van de vistij-dens de
voortplantingsperiode.
Pannella(1971)
heeft dezefijnere
gelaagdhe-den als eerste serieus onderzocht en er een
verklaring
voor gegeven. Tenslot-te is er in otolieten van heeljonge
vissen somsduidelijk
;e zien, wanneer de vis
overging
van eenpelagisch
larvestadlum naar een leven dichtbij
debodem als
juveniele
vis(Thresher,
1988),
Intropische
zeeën zonderseizoe-nen
zijn
er geenjaargelaagdheden
te zien. De meestopvallende
banden worden
dan gevormd door de
reproduktiecycli,
wat er in de tropen meestal meerdere per
jaar zijn.
Groei en
uitwendige
vorm van de sagittaWanneer de vis zich in normale
levenspositie
bevindt,
staan desagitta's
ver-ticaal. De
voorzijde
van desagitta
bevindt zich verder van het symmetrievlakdoor de vis dan de
achterzijde.
Zodoendeliggen
deachterzijden
van de linker-enrechtersagitta
dichterbij
elkaar dande
voorzijden,
Sagitta's
(in
hetvervolg
ook otolietengenoemd)
zijn
meestalafgeplatte
lichaampjes
die zeer veelver-schillende vormen en details kunnen
hebben. De
uitgangsvorm
van de omtrek isrond. Dit is niet
verwonderlijk,
aangezien
alle otolieten na hun kiemstadium een bolvorm aannemen. Naverloop
van enkele weken gaat de otoliet in delengte-richting
(soms
in dehoogterichting)
sneller
groeien,
waardoor een ovale vorm ontstaat. In dedikterichting
blijft
degroei
steeds meer achterbij
zowellengte-
alshoogterichting,
zodateen
platte
ovale vorm ontstaat. Naarmate degroei vordert,
komt er steeds meer ruimte voor deontwikkeling
van allerlei
belangrijke
detailkenmerken.
Ditgebeurt
in een snel tempo als de vis nog heel klein is.Langs
de omtrek ontstaan allerlei uitsteeksels eninbochtingen,
zoalsrostrum en antirostrum met daartussen de excisura (zie
fig,
4),
Ook worden erkarakteristieke,
uitspringende
delen gevormd die hoeken genoemd worden,langs
de dorsale (=
rug-)rand
en soms ooklangs
de ventrale(=
buik-)rand
van deoto-1^
ej’i
De,
aanWeZl8heid
V3nallerlei
uitstulpingen
eninbocht:.ngen
doen de uit-einden
jke
vormvervolgens
steeds meer van deeenvoudige
basisvormafwijken.
Detaiiversiering
komtbij
veel soorten otolieten voor. De randen kunnennatuur-lijk ook glad
zijn,
maardikwijls
zijn
zeregelmatig
ofonregelmatig
gegolfd,knobbelig,
gezaagd of getand. In hetbegin
neemt het aantalknobbels,
vertan-dingen,
enz. snel toe, maar dit stabiliseert zich in devroege volwassenheid.
Dan is het reliëf
langs
de randen en ook op debuitenzijde
van de otoliet het
fraaist,
sterkst en meestzijn
er tweemogelijkheden.
Meestal wordt het reliëf dan weergeringer,
doordatde groeven
geleidelijk
aan steeds meer wordenopgevuld
en de uitsteekselsafge-vlakt. Soms wordt het reliëf
bij
het oud worden steedsgrilliger
en kan zelfsop een groter of kleiner deel van de otollet nog sterker ontwikkeld raken dan tevoren. Veel otolieten
krijgen
tijdens
degroei
een meer of minder sterkekromming
in delengterichting.
Deze is van dezijkant
van de otoliet het best te zien. Van dezijkant
bekeken kunnen de randen van de otollet scherp zijn(puntig)
of stomp(bol),
ofafgeplat,
of iets ertussenin. Tenslotte bieden ook de mate vanlanggerektheid
en dikte van d'e otoliet allerleimogelijkheden
voorverschillen in vorm.
De
vormenrijkdom bij
otolieten iswerkelijk
ongelofelijk
groot. Om daarvan een indruk te geven,zijn
er opplaat
1 allerlei meer of minderspectaculaire
vormenafgebeeld.
De meestsimpele
otolietenomtrek is rond of ovaal. Veeloto-lieten
zijn
driehoekig.
Dit kunnenregelmatige
ofonregelmatige
driehoekenzijn;
dikwijls
zijn
de hoekenafgerond,
maar één of meer hoeken kunnen ookspits
zijn,
Otolieten kunnengelijkzijdig,
gelijkbenig
ofongelijkbenig
driehoekig
zijn. Erzijn ook veel min of meer
vierhoekige
otolieten (ze kunnen vierkantig zijn,ruit-vormig,
trapeziumvormig,
enz.) envijfhoekige
enmeerhoekige
otolieten, met alhun variaties. Ook
zijn
ernogal
wat otolietendiedusdanig wonderlijke
uitstul-pingen
hebben,
dat ze nieteenvoudig
als eenmeetkundige
figuur
beschreven kun-nenworden. Dit ismogelijk
omdat er voor otolieten(behalve
de helejonge
bol-vormige
stadia)
geen noodzaak is omsymmetrie-elementen
te bevatten. Deenige
symmetrie bestaat meestal in de
aanwezigheid
van linker- en rechterotolietendie in
principe
eikaarsspiegelbeeld zijn,
maar zelfs hierin is de symmetrie nooitvolledig.
Hetgeheim
van deonuitputtelijke
vormenrijkdom
bij
otolietenligt
vooral in deasymmetrie,
die er voor zorgt dat geen enkel deel van de oto-lietprecies
eenherhaling
of eenspiegeling
is van een ander deel.De
binnenzijde,
dat wil zeggen de naar de hersenentoegekeerde zijde,
vande otoliet is het
belangrijkste
gedeelte.
Dezezijde
is meestal bol ofplat.
Infiguur
4 worden de voornaamste onderdelen van de otoliet benoemd. De in delengterichting
verlopende
groef,
degehoorgroef
of sulcus acusticusgenaamd,
ofkortweg
sulcus, is hetbelangrijkste
onderdeel voor de determinatie.Hier-mee kunnen vooral hogere
systematische
eenheden zoals orden en familiesgede-termineerd worden. Deze
groef
bestaat meestal uit twee of drie delen: het voor-ste deel heet ostium omdat ditgedeelte bij
zeer veel otolieten aan de voorrandopen is, het achterste deel heet cauda wat staart of einde betekent en meestal
naar achteren toe
gesloten
is. Deovergang van ostium naar cauda is
dikwijls
vernauwd en wordt collum
(hals)
genoemd.
Bij
sommige
groepen vissenzijn
alleFig.
4.Binnenzijde
van een linkersagltta
metterminologie;
grotendeels
naar Chaine enDuvergier
(1934).
Plaat
1.
Vormenrijkdom
bij
otolieten.
Alle
afbeeldingen
zijn
binnenzijden
vansagitta's
(de
naarde
her-senen
toegekeerde
zijden
met
de
gehoorgroef)
afkomstig
vanrecente
vissen.
Vanalle
soortenwordt
de
wetenschappelijke
naamgegeven,
zo
mogelijk
de
Nederlandse
naam,de
familie
ende
vergroting.
Alle
exemplaren
bevinden
zich
in
de
collectie
vanPieter
A. M. Gaemers.tong, Solcidae, 6x. Fig. 33. Pleuronectes
platessa,
schol, Pleuronectidae, 6x.rode poon, Triglidae, 6x. Fig. 31. Zeus faber, zonnevis, Zeldae, 13x. Fig. 32.
Trigla lucerna, Solea
solea.
zeeduivel, Lophiidae, 3x. Fig. 29.
Porichthys
myriaster,
Lophius piscatorius,
paddevis, Batrachoididae,3x. Fig. 30.
barracuda, Sphyraenldae, 3x. Fig. 27. Trachurus trachurus,
Sphyraena lucasana, horsmakreel, Carangidae,
3x. Fig. 28.
eckhoornvis, Holoccntridae, 3x. Fig. 25. Gobius
paganellus,
Myripristis clarionensis, rotsgrondel, Gobiidae,
6x. Fig. 26.
Apogonichthys ellioti,
grote pieterman, Trachinidae, 3x. Fig. 23. kardinaalsvis, Apogonidae,3x.
Fig. 24. Trachinus draco
,
Oreochromis mossambicus,
grootogige zeebrasem, Sparidae, 3x. Fig. 21. Mozambicaanse tllapia, Cichlidae, 3x. Fig. 22. zeebaars, Serranidae, 3x. Fig. 20.
ombervis, Sciaenidae, 3x. Fig. 19. Dicentrarchus labrax,
Opsodentex macrophthalmus
pitvis, Callionymidae,6x. Fig. 18.
Callionyrms
lyra,Mclamphaidae, 6x. Fig. 17. Argyrosomus regius,
Hoplostethus
atlanticus, ruwe roodvis, Trachichthyidac, 3x. Fig. 16. Melamphaes macrocephalus,
Moridae, 3x. Fig. 13. Coelorinchus coelorhynchus,
Mora moro, langstaart,Macrourldae, 3x. Fig. 14. ho-ge zwijnsvis, Caproidae, 6x. Fig. 15.
Antigonia
eos,Bregmaceros bathymaster,
rode gaffelkabeljauw, Phycidae, 3x. Fig. 11.
Emphycus
chuss, Bregmaccrotidae, 13x. Fig. 12.heek, Merlucclidae, 3x. Fig. 9. Ranicepe raninus,
Merluccius merluccius, vorskwab, Ranicipidae,3x. Fig. 10.
zeepaling, Congridae, 3x. Fig. 7.
Congerconger,
Merlangius merlangus,
wijting, Gadidae, 3x. Fig. 8.grote zilversmclt, Argentinidae, 3x. Fig. 4. Esox lucius, snoek, Esocidae, 3x. Fig. 5. Ptero-thrissidae, 3x. Fig. 6.
Pterothrissus gissu,
delen van de
gehoorgroef
zodanig
sterk met elkaar versmolten, dat ze niet meerals
afzonderlijke
eenheden te onderscheidenzijn.
Ostium en caudazijn
dikwijls
voorzien van
kussentjes,
decolliculi,
die degroef
deels weeropvullen.
Erzijn
enkele vissenfamilies die nog een derdekussentje
bezitten, dat het pseudocol-liculumwordtgenoemd.
Dit bevindt zich onder het caudale colliculum, zoalsbijvoorbeeld
bij
de lantaarnvissen(fig.
5a),
of op het collum, zoalsbijvoor-beeld
bij
velekabeljauwachtlgen
(fig.
5b).
Degehoorgroef
wordtdikwijls
om-zoomd doorricheltjes
die de bovenste en de onderste crista wordengenoemd.
Verder zien we op debinnenzijde
van de otollet eenvrij
groot enenigszins
ingezonken
gebied
boven degehoorgroef
dat meestal niet ergduidelijk
afge-grensd
is en dat area wordtgenoemd.
Onder degehoorgroef
vinden we meestal eensmalle,
lange
groef,
de ventralegroef
genaamd,
die het erbovengelegen
deel scheidt van de meestal meerIngezonken
randzoom.De
buitenzijde
van de otoliet die van de hersenen isafgekeerd,
is veelminder bruikbaar voor determinaties. Wel kunnen de details van het reliëf
(de
versiering)
dikwijls
van nutzijn
voor het onderscheiden van nauw verwante soorten. Het reliëf bestaat vaak uit eenmln of meerradlaalstralig
patroonvan knobbels
(of
richels)
en groeven, ofwel uit meergeleidelijk
in elkaarovergaande
welvingen.
Ook vinden wedikwijls
eenlengterug
of één of meer dwarsrichels. Debuitenzijde
kan ook helemaalglad
zijn.
Debuitenzijde
kanzowel
bol,
plat
of holzijn.
Bij
sommige
families vinden webij
volwassenoto-lieten vaak
massieve,
groteverdikkingen
op dezezijde.
Dit isbij
de omber-vissen(Sclaenidae)
het meestopvallend.
De hoeveelheid knobbels engroeven, evenals de sterkte van het reliëf, verandert meestal
nogal
sterktijdens
degroei
van de otollet. Daarmee is hetdikwijls
mogelijk
om te zeggen in welkeleeftijdscategorie
een otollet thuishoort:larvaal,
juveniel,
volwassen of oud.Waarvoor dienen otolieten in de vis?
Zoals de naam al zegt, dienen
gehoorstenen
voor hetgehoor.
Ditgeldt
in iedergeval
voor de sagitta en de asteriscus. Delapillus
echter dient voor het even-wicht en depositiebepaling.
Het is bovendien zeerwaarschijnlijk,
dat otolie-ten meerdere funktiestegelijk
hebben. Otolietenblijken
sterkpiëzoëlektrisch
te
zijn.
Dat betekent dat ze onder invloed van(water)druk
enigszins
vervormdworden,
waardoor elekriciteit ontstaat. Dit zou vissen eengoede mogelijkheid
geven om te kunnen weten hoe
diep
ze onder water zitten. Immers elke tien meter water boven de vis betekent één atmosfeer druk extra. Hoedieper
de vis onder hetwateroppervlak
zit, hoe sterker daarom devervorming
van de otolleten zalzijn
en hoe meer elektriciteit ontstaat. Of vissen dit voor hundieptebepaling
gebruiken
is nog nietwetenschappelijk
vastgesteld,
maar hetlijkt
wel zeerwaarschijnlijk
(zie
Morris &Kittleman,
1967).
Diaphus
brachycephalus
Fig.
5a. Rechtersagitta
vanTaaning,
1928,
met caudaalpseudocolliculum;
noordelijk
deel van de Atlantische Oceaan, I2xvergroot.
Fig.
5b. Rechtersagitta
van Gadiculus thori J,Schmldt,
1914,
met mediaalpseu-docolliculum,
Noorse Zee, 6x vergroot.De
gehoorgroef
is niet alleen voor het determineren van de vissen van emi-nentbelang,
ook voor het horen is deze essentieel.Bij
sagitta
en asteriscusverloopt
dezegroef
in delengterichting
enligt
meestal ongeveer midden op debinnenzijde.
Bij
delapillus
bevindt degroef
zichdaarentegen altijd
langs
derand, wat verband moet houden met zijn andere functie. Op de
gehoorgroef
komen zeer veel uiteinden van degehoorzenuw
uit.Geluidstrillingen planten
zich inhet water> als
longitudinale
golven
voort, gaan door de vis heen enbrengen
deotolieten,
zwevend in hunzakje,
intrilling.
Omdat de vis veel groter is en meer massa heeft dan deotolieten,
zal de vis zelf niet ofnauwelijks
intril-ling
komen. Dit laatstegeldt
ook voor de uiteinden van degehoorzenuw.
Door debeweging
van de otolieten worden delangste
"haartjes"
van de zenuwuiteinden in eenbepaalde
richting
gebogen.
Deze informatie wordt door middel van eenklein elektrisch
stroompje
naar de hersenendoorgegeven,
zodat de vis het ge-luid hoort en ook weet waar het vandaan komt.Hoe verzamel je otolieten?
Hierbij
moeten we onderscheid maken tussen fossiele en recente otolieten. Eerst zal ik vertellen hoe fossiele otolietengevonden
kunnen worden. Otolietenzijn
maar kleinedingen;
van minder dan 1 mm tothooguit
+ 5 cm. Uit depraktijk
blijkt
dat de meeste fossiele otolieten dieje
in zee-, brakwater- ofzoetwater-afzettingen
kunt vinden,gewoonlijk
1 tot + 10 mmlang
zijn.
Veel otolietenheb-ben geen erg
opvallende
vorm en ze komen in de meestegevallen
slechts als eenondergeschikt
percentage tussen de andere fossielen(meestal
vooralmollusken)
voor. Dit alles maakt het
moeilijk
om ze met het blote oog in het veld te ver-zamelen. Ook als het welmogelijk
is, loont het meestal niet om ze in eenont-sluiting
stuk voor stuk op te rapen, omdat dat erg veeltijd
kost.Op
deze ma-nier vindje
natuurlijk
vooral de grootsteexemplaren.
Dit kan welnuttig
zijn
alsje
in een verseontsluiting
komt waar niet kort daarvoor door anderenoto-lieten
gezocht
zijn.
Dan kan het eenmooieaanvulling
zijn
op de zeefmethodedie hierna beschreven wordt. Een collectie los
opgeraapte otolieten
geeft
nooit een doorsnede van de totaalaanwezige otolietenfauna,
omdat erbij
het zoekenaltijd
selektieoptreedt.
De kleinere soorten zieje
over het hoofd ofzijn
ten-minste
ondervertegenwoordigd.
■ Dit kan worden voorkomen wanneer we sediment gaan zeven. Otolieten worden
het meest
gevonden
in tertiaire en kwartaireafzettingen,
omdat de hoogstont-wikkelde beenvissen toen hunbloeiperiode
doormaakten en nog doormaken.Afzet-tingen
uit dezetijdperken
hebben bovendien meestal het voordeel dat ze nog niet versteendzijn.
Zezijn
daardoor meestal relatiefgemakkelijk
te zeven.Tijdens
het Mesozoicum moeten er ook veel(zij
hetprimitievere)
beenvissen met otolietenrondgezwommen
hebben, maar is het gesteente meestal niet ofweinig
geschikt.
Kalkstenen
zijn
zeerongunstig
voorotolieten,
want meestal is hierin dearago-niet
opgelost.
Je moet erggoed
getraind
zijn
om een holte, die de afdruk vaneenotoliet
vertegenwoordigt,
alszodanig
te kunnen herkennen. De bestemeso-zoische sedimenten voor otolieten
zijn
nog niet verharde kleien. Zanden uit dezeperiode
zijn
evenals kalken meestalzodanig
versteend, dat ze nietgezeefd
kun-nen worden. De oudste otolieten die tot nu toegevonden zijn,
komen uit het boven-ste Onder-Devoon of onderste Midden-Devoon vanSpitsbergen
inNolf,
1985).
Het is aan te raden om een zo
fijn
mogelijke
zeef tegebruiken,
om zo ook de allerkleinste otolieten te kunnen verzamelen. Hethangt
echter van dekorrel-grootte van het sediment af, welke
maaswijdte
hetgunstigst
is.Bij
kleien enfijne
zandenblijkt
eenmaaswijdte
van 0,3 mm het meestgeschikt
(deze
maas-wijdte
is ook aan te bevelen voor het verzamelen van mollusken en andere niet te kleinefossielen).
Eenfijnere
maaswijdte
isdikwijls
welmogelijk,
maar beneden0,3
mm vindje
meestalweinig
otolietenmeer. Dan vindje
voornamelijk
de echte microfossielen zoals ostracoden, veel
foraminiferen,
nannoplankton,
enz. Als het sediment grover is, kunnen we beter overschakelen naar een grove-re
maaswijdte
tussen0,5
en I mm. In grove zanden zonder kleizijn
namelijk
dekleine otolieten en andere kleine
aragonietfossielen
normaliter dooroplossing
verdwenen,
omdat het corrosievegrondwater
door zulke sedimentengemakkelijk
en snel kan circuleren. Met de grovere
maaswijdte
vermijden
we, dat we enormezandresidu's overhouden waar toch
weinig
uitkomt. Vinden we een slechtgesor-teerd sediment waarin naast
grof
enfijner
zand ook eenredelijk
percentage kleivoorkomt,
dan is eenfijne maaswijdte
0,3 of 0,5 mm tochnodig,
omdatverwacht mag worden dat de otolieten in zulke sedimenten
goed
geconserveerd
zijn.
Als het sediment niet al te
kleiig
is,
kan het terplaatse
gezeefd
worden als er tenminste voldoende water voorhanden is dattoegankelijk
is. Droog ze-ven is zelden mogelijk; dit kan alleen met kurkdroog, los zand. Meestal zijnwe dus afhankelijk van een sloot, een vijver, grote pldssen op een bouwterrein, een
beekje
of een rivier. Soms is de zee de enigemogelijkheid,
maar dan moeten we oppassen dat degolven
de fossielen niet uit de zeef slaan. Stromend wateris het meest
ideaal,
omdat het modderwater dattijdens
het zeven ontstaat,me-teen
weggevoerd
wordt. Daarom is hetgebruik
vanmotorspuiten
op zeeftafels ookheel
plezierig.
Als het sediment erg kleiig is, kost het teveel tijd en is het te moeilijk om het meteen ter plaatse te zeven, en lopen de fossielen meer risico op
be-schadiging.
Dan moet het eerst thuis (of in hetveld)
goedgedroogd
worden. Als het daarna weer natgemaakt
wordt,
is de struktuur van de kleizodanig
ver-anderd,
dat hetgemaakelijker
door de zeef gaat.Bij
hele vettekleien,
vooralals ze ook nog bitumineus
zijn,
is deze laatste methodedikwijls
nog eenmartel-gang. Zulke kleien kunnen het beste in emmers van
hoogwaardig plastic
(uit
de bouwbijvoorbeeld)
ingevroren worden in een diepvriezer wanneer ze hunnatuur-lijke
poriënwater
nog bezitten. Na 2A uur in de vriezer gezeten te hebben, zet-ten we het sediment onder water met gewoon kraanwater. Na eendag
is de klei te zeven. Het Invriezen gaat metuitzetting
gepaard
(ijs
neemt meer volume in danwater),
waardoor deoorspronkelijke
struktuur van de kleivernietigd
wordt.Het residu (het
"gruis")
dat na het zevenoverblijft,
wordtvervolgens
door een serie zeven met verschillende grovere
maaswijdten
(bijvoorbeeld
5,2,
1 en0,6
mm)
in verschillende fraktlesgezeefd
om hetuitpikken
tevergemak-kelijken
en om zo minder kans te hebben otolieten en andere fossielen over hethoofd te zien. Dit zeven in frakties kan zowel nat als
droog
gebeuren.
Wedoor-zoeken eerst de
grofste
fraktie envervolgens
steedsfijnere.
De grovere frak-ties kunnen we met het blote ooguitpikken,
defijnere
(onder
1 mm) met eenbin-oculair. Strooi steeds kleine
beetjes
gruis
uit op een vlakke, witte of zwarteondergrond.
Een anderekleur,
bijvoorbeeld
groen, kan ook heelgoed zijn.
Er moet in iedergeval
contrastzijn
met hetgruis
en het moetrustig
zijn
voor onze ogen. De fossielen enfragmenten
van fossielen moetenzodanig
gespreid
liggen,
dat ze niet over elkaar of te dicht naast elkaarliggen.
Het werkt heelprettig
alsje
een, twee of drie smalle banengruis
uitstrooit en dezesystema-tisch van de ene naar de andere kant uitzoekt.
Ook in het
gruis
zijn
otolletendikwijls
niet ergopvallend.
Je kunt zege-makkelljk
voorfragmenten
vanschelpen
houden alsje
nogweinig
ervaring hebt.Recente otolieten
zijn
wit, maar fossiele otolietenzijn
meestalgekleurd.
Alsze niet
afgesleten
of verweerdzijn,
zijn
fossiele otolietenbijna
altijd
don-kerder
gekleurd
dan de meeste molluskenschalen, Ze hebben meestal eenkarakte-ristieke
bruine,
oranje
ofgeelachtige
kleur. Maar zoek otolieten in hetgruis
nooit alleen op kleur, maar ook op vorm uit, anders laat
je
er vaak toch heel wat in hetgruis
zitten.Gebruikelijke
aantallen otolieten in goedeafzettingen
liggen
in de orde van grootte van 10 tot 20 stuks perkilogram
droog
sediment. Om een goed beeldvan een visfauna uit een
aardlaag
tekrijgen,
moeten we veelotolieten,
liefstduizenden,
verzamelen, want pas dan vinden we ook de zeldzamere soorten. Eengrondige
bestudering
van zo'n visfauna vereist dus meestal algauw het zeven van honderden kilo's sediment. Voor een
beginner
zijn
zulke hoeveelheden
na-tuurlijk
nog tehoog
gegrepen, maar ook niet echt
nodig.
Er
zijn
afzettingen
waarin maar heelweinig
otolieten voorkomen. Ditzijn
vooral
strandafzettingen
en sedimenten gevormd in (zeer)ondiep
zeewater. Ookafzettingen
gevormd in diverse brakwater- en zoetwatermilieus bevatten vaakmaar
weinig
otolieten. Tenslotte vinden we geen otolieten op grotediepten
in dediepzee,
omdat daar de kalkopgelost
wordt. In het gewone bereik vanshelf-zeeën
zijn
grote aantallenzeepokken,
bryozoën
of koralen meestal eenaanwijzing
dat er
weinig
otolleten gevonden kunnen worden.Gunstige
milieus voor otolietenzijn
meestalrijk
aan individuen en soorten van volmarienegastropoden,
vooral wanneer er Turridae in voorkomen.Rijke
concentraties van otolieten komen alleenvoor wanneer de sedimentatiesnelheden
laag
zijn
en in zogenaamdetransgressie-lagen.
Deze laatste bevattenvoornamelijk
materiaal uit ouderelagen
die geëro-deerdzijn
en waarvan alleen de meest resistente fossielenzijn
overgebleven.
Dit
zijn
vooral haaie- enroggetanden
en otolieten. In zulkeafzettingen
kunnensoms wel 2000 otolieten per
kilogram
sediment voorkomen, maar de meeste zijndan door transport
afgesleten.
Eengoed
voorbeeld van zo'nafzetting
is deba-sislaag
van het Ledien(Midden-Eoceen)
vanBalegem,
Oosterzele en Heldert inVlaanderen.
Om fossiele otolieten
goed
te kunnen determineren, is eengoede
kennis vanrecente otolieten nodig. Recente otolieten zijn natuurlijk het best te
verza-melen door vissen te opereren. De methode waarbij we de grootste zekerheid
heb-ben de otolieten te vinden en ze heel uit de vis te
halen,
gaat in het kort alsvolgt,
Weleggen
de vis neer metzijn buikzijde
omhoog.
Via destreeplijn
zoalsdie in
figuur
6snijden
we met eenscherp
mes de keel openlangs
de onderkaken en de kieuwdeksels. Ook snijden we het voorste deel van de romp aan debuikzij-de (die in eenpunt
uitloopt
boven de kieuwen) los, zoals destippellijn
in fi-guur 6 is aangegeven. Dan kunnen we het helegedeelte
van keel en kieuwen vande vis aftrekken. De schedel wordt
vervolgens
zichtbaar,
waarvan wc eerst hetrestant van het
verhemeltevlees
wegsnijden
(figuur
7).
Wcsnijden
dekop
van de romp af tussen de schedel en de eerste wervel(pijlen
infiguur
7).
Dan makenwe een
lange,
diepe
snedeoverlangs
door hetsymmetrievlak
van de schedel, waar-na we de twee schedelhelften kunnenopenbuigen.
Als deze snede scheefverloopt,
is de kans groot dat we één van de
sagitta's
kapot
maken.Verwijder
dan eerstFlg.
6.Kop
van eensteenbolk,
Trisopterus
luscus
(L.),
van debuikzijde
gezien.
de hersenen en als dat
nodig
is ook nog wat bot van de schedel(pijl
I, 2en/of
3 infiguur
8)
als desagitta's,
die dan zichtbaar moetenzijn,
nog te veelop-gesloten
liggen.
Verwijder
desagitta's
met eenpincet
uit de schedel enspoel
deze tussen duim en
wijsvinger
onder de kraan af om als dat nognodig
is hetzakje
weg tespoelen
waar ze inzaten.Wrijf
met name debinnenzijde
van de oto-llet goed schoon om hetbijna
onzichtbare membraan teverwijderen
waardoor degehoorzenuw zijn
uiteinden stak, anderskrijgt
de otoliet later een vies bruinhuidje,
datmoeilijk
teverwijderen
is. In defiguren
6 - 8 is eenkabeljauw-achtige,
desteenbolk,
als voorbeeld genomen. Infiguur
8 wordt met S desagitta
aangegeven, met A de asteriscus en met L de
lapillus.
Omdat de twee laatste oto-lieten meestal veel kleiner zijn dan desagitta,
zijn ze veelmoeilijker
te vin-den. De otolieten kunnen tenslottedroog
in eenbuisje,
doosje
of slide bewaardworden,
met een etiketerbij
waarop soort,lengte,
geslacht,
vindplaats,
datum,
en
dergelijke
vermeld worden. Het is ten zeerste aan te raden om met een"geraak-kelijke"
vissoort die relatief grote otolietenheeft,
tebeginnen,
bijvoorbeeld
eenkabeljauw,
schelvis ofwijting.
Voor eenuitgebreid
artikel over hetuitpre-pareren van otolieten
verwijs
is naar Gaemers(1985).
Wat kunnen
wij
met otolieten doen?De
wetenschappelijke
enpraktische
toepassingen
van otolietenonderzoek kunnenwe in twee groepen
splitsen:
I.
toepassingen
metbehulp
vaninwendige kenmerken;
dezezijn
vooral via debiologie
totontwikkeling
gekomen,
II.
toepassingen
metbehulp
vanuitwendige kenmerken;
dezezijn
vooraldank-zij
paleontologisch
onderzoek totontwikkeling
gekomen.
I. De toepassingenmet
behulp
vaninwendige
kenmerken van otolietenliggen
ophet terrein van
groeiringen
enisotopen.
Een otoliet kan worden beschouwd alseen
"black
box",
de zwarte doos van eenvliegtuig,
waarin allevluchtgegevens
wordengeregistreerd.
Zo kunnen degroeiringen
enisotopenverhoudingen
ons veel vertellen over het leven van de vis en het milieu waarinhij
verkeerde.1.
groeiringenonderzoek.
a.
leeftijdsbepaling
van vissen aan de hand vanjaarringen.
Ditgebeurt
voor-al ten behoeve van de
visserij.
Men neemtsteekproeven
uitvispopulaties
waarvan men de
verhoudingen
van dejaarklassen
bepaalt
om te weten of eenpopulatie
wordt overbevist of niet. Aan de hand hiervan worden devisquota
voor de vissersvastgesteld.
Ditjaarringen-onderzoek
is de oudstetoepas-sing
vaninwendige
otolietenkenmerken. Reibisch(1899)
was de eerste die hieroverpubliceerde.
b.
leeftijdsbepaling
van vislarven enjuveniele
vissen aan de hand vandag-gelaagdheden.
Ook dit onderzoek is van grootbelang
voor devisserij.
Hier-mee kunnen degroeisnelheden
van de zeer jonge visbepaald
worden.c.
bepaling
vanveranderingen
in deleefwijze
van de vistijdens
degroei,
enbepaling
van hettijdstip
waarop dezeverandering plaatsvindt.
Dit ismoge-Fig.
8. Rechter schedelhelft van een steenbolk, waaruit de hersenenzijn
ver-wijderd.
lijk
aan de hand vanveranderingen
in de dikte van dedaglaagjes
en de pa-tronen erin. Voorbeeld: de overgang van hetpelagische
larvestadiumnaareen benthonische
leefwijze
als oudere vis.d.
bepaling
van detijdsduur
van dereproduktiecycll
en detijd
van hetjaar
waarin deze
plaatsvinden.
Dit is een nogbijna
geheel
onbetreden terrein,dat evenals alle
vorige
punten ook voor depaleontologie
vanbelang
kanzijn.<
2.
isotopenonderzoek.
Aan de hand van
bijvoorbeeld
deverhoudingen
vanzuurstofisotopen
kunnen detemperaturen van het zeewater waarin de vis
successievelijk
gedurende zijn
leven gezwommenheeft,
bepaald
worden. In debiologie
is ditbijvoorbeeld
van
belang
om te weten te komen of de visbelangrijke
migraties
heeft ge-maakt vanondieper,
warmer water naardieper,
kouder water. In depaleonto-logie
kunnen hiermeebijvoorbeeld
zomer- enwintertemperaturen
van zeeënuit
lang
vervlogen
tijden
bepaald
worden.II. De
toepassingen
metbehulp
vanuitwendige
kenmerken van otolietenliggen
primair in demogelijkheid
om vissoortennauwkeurig
te determineren. Daaruit vloeien vele anderetoepassingen
voort. Demogelijkheid
omgroelverschljnse-len aan de
oppervlakte
van otolieten te bestuderen is nognauwelijks
onder-zocht.
1. determinatievan vissoorten.
a. otolieten kunnen
bij
verschillende recente, nauwverwante soorten in veelgevallen
tot een trefzekerder soortdeterminatie leiden dan metuitwendige
kenmerken
mogelijk
is(zie
bijvoorbeeld
Schmidt,1969).
b. onderzoek van
maaginhouden
van recentepredators
om voedselketens te re-construeren. Otolietenzijn
voor de determinatievan degegeten vissen
onmisbaar,
omdat deze vaak deenig
goed
herkenbare resten van vissenzijn.
c. onderzoek van monsters van de
huidige
zeebodem. Otolieten daaruit kunnenhelpen
om degeografische
endiepte-verspreiding
van recente vissoortenbeter te leren kennen. Van veel soorten is deze
namelijk
onvoldoende be-kend. Dit onderzoek is ook vangroot
belang
om depaleoecologie
van fos-siele visfauna's beter tebegrijpen.
d.
archeologisch
onderzoek.Vroegere
volken die vis gegeten hebben, hebben afvalachtergelaten
waarin otolietengevonden
worden. Zo kan menbepalen
welke vissoorten gegeten werden en welke het
belangrijkste
waren voor deconsumptie.
e. reconstructie van fossiele visfauna's. Koken
(1884)
was de eerste die fossiele otolieten determineerdeen recente otolieten als vergelijkings-materiaalgebruikte.
f. reconstructie van vroegere
zeediepten
en temperaturen, eventueel insamen-hang
metisotopenonderzoek.
g.
bepaling
van verschillendeaspekten
van deleefwijze
van fossielevissen,
bijvoorbeeld
"kinderkamers" voorvissoorten,
voorkeur voorbepaalde
typen bodemsediment,schoolvorming
versus solitairgedrag,
verschil ingedrag
vanfossiele vissen ten
opzichte
van hun recente verwanten tengevolge
vanver-anderde
omstandigheden
(voorbeelden:
van een benthonische naar eenpelagi-sche
leefwijze,
vandieper
naarondieper
water, van warmer naar kouderwater)
h. reconstructie van stambomen om de patronen van de evolutie te leren kennenen de wetten van de evolutie beter te
begrijpen
(zie
Gaemers,1976).
i. reconstructie van vroegere
geologische
gebeurtenissen.
Als voorbeeld kange-noemd worden de
zeebodemdaling
en breuktektoniek vóór de kust vanNoorwegen
tijdens
hetHoloceen,
die voordien onbekend waren(Gaemers,
invoorbereiding)
Dit onderzoek is eenvoortvloeisel uit
gegevens verzameld door onderzoek ge-noemd onder de punten c, e en f.
j.
opstelling
vanbiozoneringen
ten behoeve vannauwkeurige
en betrouwbareou-derdomsbepalingen
vanaardlagen
metbehulp
van evolutiereeksen van otolieten(punt
h).
Het constateren van nog ontbrekende schakels in evolutiereeksen maakt het bovendienmogelijk
om nog onbekende stukkentijd
met hun nogon-bekende fauna te
voorspellen
(Gaemers,
1978).
2.
groeiverschijnselen.
Aan de hand hiervan kan mede
bepaald
worden of ertijden;
degroei
ookgroei-ringen
gedeeltelijk
ofgeheel geresorbeerd
kunnen worden.Besluit
Mede
dankzij
deWerkgroep
voor Tertiaire enKwartaireGeologie
en vele van haar leden ben ik er toegekomen
om otolieten te gaan bestuderen. Ik beschiknog steeds over zoveel interessant otolietenmateriaal dat ik er nog vele
ja-ren mee
bezig
zalzijn.
Natuurlijk
ben ikaltijd
geïnteresseerd
om nieuw ma-teriaal te zien, omdat eraltijd
iets moois of iets nipuws tassen kan zitten. Ook ben ik bereid om tehelpen
met determineren.Overdag
ben ik bereikbaar op hetRijksmuseum
vanGeologie
enMineralogie
waar ikgastmedewerker
ben. Het adres is:Hooglandse Kerkgracht
17,
2312 HS Leiden, telefoon: 071 - 143844.Mijn
prlvé-adres
is;Zwenkgras
3,
2318 TH Leiden, telefoon: 071 - 220449.Literatuur
Chaine,
J. & J.Duvergier,
1934. Recherches sur les otolithes despoissons.
Étude
descriptlve
etcomparatlve
de lasagltta
des téléostéens.- Act.Soc. Linn.
Bordeaux,
86: 5-256.Dale, T., 1976. The
labyrlnthine mechanoreceptor
organs of the cod Gadus morhua L.(Teleostel:
Gadidae).
A scanning electronmicroscopical
study,
withspecial
reference to themorphological polarization
of the macular sensory cells.- Norw. J.Zool.,
24: 85-128.Degens,
E.T.,
W. G. Deuser & R. L.Haedrlch,
1969. Molecular structure andcomposition
of fish otoliths.- Marine Biol., 2(2):
105-113.Gaemers,
P. A. M., 1976. New concepts in the evolution of the Gadidae(Verte-brata,
Pisces)
based on their otoliths.- Meded.Werkgr.
Tert. Kwart. Geol., 13(1):
3-32.Gaemers,
P. A. M., 1978. A biozonation based on Gadidae otoliths for thenorth-west
European
younger Cenozoic with thedescription
of some newspecies
and genera.- Meded.Werkgr.
Tert. Kwart.Geol.,
15(4):
141-161.Gaemers, P. A. M., 1984. Otolieten.-
Afzettingen
(W.
T. K.G.),
5(3):
79-87.Gaemers,
P. A. M., 1985. Hetuitprepareren
van otolieten uit vissen.- HetZeepaard,
45(2):
75-87.Koken,
E., 1884. UeberFisch-Otolithen,
insbesondere überdiejenigen
dernord-deutschen
Oligozan-Ablagerungen.-
Z. deutsch.geol.
Ges., 36: 500-565. Morris, R. W. & L. R.Kittleman,
1967. Piezoelectric property ofotoliths.-Science, 158: 368-370.
Nolf, D., 1985. Handbook of
Paleoichthyology,
Vol. 10 - OtolithiPiscium.-Gustav Fischer
Verlag,
Stuttgart,
NewYork,
145 p.Pannella,
G.,
1971. Fish otoliths:daily
growth
layers
andperiodical
patterns .-Science,
173: 1124-1127.Reibisch,
J., 1899. Ueber die Eizahl bei Pleuronectesplatessa
und dieAlters-bestinnnung
dieser Form aus den Otolithen.- Wissensch. Meeresuntersuch., Abc. Kiel, N.F. 4: 231-248.Schmidt,
W., 1969. The otolithas a means for differentiationbetween
species
of fish of very simllar
appearance.-
Abidjan,
Ivory
Coast, 20-28 Occober1966,
Proc.Symp.
Oceanogr.
Fish. Resourc. trop. Atlantic, UNESCO, p.393-396.
Schwarzhans,
W., 1978.Otolith-morphology
and its usage forhigher
systematical units, withspecial
referenceto the