Beachgoers vinden vaak ongewone dingen die met de getijden zijn aangespoeld. Maar veel mensen waren verrast toen onlangs een giftige geelbuikige zeeslang levend werd aangetroffen op het strand van Newport in Californië. Zeeslangen zijn minder bekend dan andere zeereptielen, met name zeeschildpadden, ook al zijn er meer dan 60 soorten, waarvan de meeste 1 tot 8 miljoen jaar geleden zijn geëvolueerd.
Zeeslangen komen alleen voor in de Indische en Stille Oceaan. Herpetologen en biologen zoals ik vragen zich al jaren af waarom er geen zeeslangen zijn in de Atlantische Oceaan of de Caribische Zee. Met collega’s van de Universiteit van Florida en elders heb ik onlangs een aantal antwoorden op deze al lang bestaande vraag voorgesteld.
Breed verspreid, met grenzen
In sommige opzichten was het niet verrassend om een geelbuikzeeslang, Hydrophis platurus, aangespoeld te zien in Californië. Dit is de enige soort zeeslang die “pelagisch” is, drijvend en de brede circulatiepatronen van oceaanstromingen volgend. Zij heeft het ruimste verspreidingsgebied van alle squamate reptielen (de groep die hagedissen en slangen omvat), van het puntje van Zuid-Afrika over de Indo-Pacific tot de Pacifische kust van Centraal-Amerika. De slang die opdook in Newport Beach was de vierde die in Californië werd gevonden sinds 2015.
Normaal gesproken komt deze wijdverspreide zeeslang echter voor in meer tropische wateren waar de temperaturen voor hem geschikt zijn. Waarom niet in het Caribisch gebied of de Atlantische Oceaan? Ik heb deze vraag samen met Coleman Sheehy III, collectiebeheerder bij het Florida Museum of Natural History, Harold Heatwole van de North Carolina State University, François Brischoux van het Franse Nationaal Comité voor wetenschappelijk onderzoek en David Steadman, conservator ornithologie bij het Florida Museum of Natural History, onderzocht. In onze studie hebben we gekeken naar de biologie van zeeslangen, hun evolutionaire geschiedenis en de milieuomstandigheden die hen er volgens ons van hebben weerhouden om naar de Atlantische Oceaan te migreren.
Klimatologische en huidige barrières
Niet alle zeeslangen brengen hun hele leven in de oceaan door. Sommige soorten, zeekraits genoemd, kunnen zowel op het land als in het water leven en leggen hun eieren op het land. Dit beperkt hun verspreidingsgebied omdat ze in de buurt van land moeten blijven om zich voort te planten.
Alle volledig mariene zeeslangen zijn daarentegen levendbarend: Zij baren volledig gevormde jongen op zee, zonder eieren te leggen. Door deze essentiële eigenschap kon de pelagische geelbuikzeeslang zijn verspreidingsgebied uitbreiden tot de gehele Indo-Pacific vanuit een gebied ergens in de Koraaldriehoek van Zuidoost-Azië.
Tegen de tijd dat zij echter de kust van Midden-Amerika in de Stille Oceaan bereikte, had de Isthmus van Panama zich gevormd, waardoor de Stille en de Atlantische Oceaan volledig van elkaar werden gescheiden. Toen het Panamakanaal in 1914 werd geopend, werd het voor een toevallige zeeslang mogelijk om per ongeluk in de Caribische wateren terecht te komen. Deze soort heeft echter de neiging met de stromingen mee te drijven, zodat het hoogst onwaarschijnlijk is dat er genoeg door het kanaal zouden kunnen passeren en elkaar in het oosten zouden vinden om een broedpopulatie te stichten. Sinds de voltooiing van het kanaal in 1914 is er aan de oostzijde van het kanaal geen populatie zeeslangen meer geweest.
Zeeslangen kunnen ook de Atlantische Oceaan binnenkomen door vanuit de Indische Oceaan rond de punt van Afrika bij Kaap de Goede Hoop te zwemmen. Geelbuikzeeslangen komen voor in de wateren direct ten oosten van de kaap, maar twee belangrijke obstakels verhinderen dat ze verder naar het westen kunnen trekken.
Eerst brengt de Benguelastroom, net ten westen van de kaap, een opwelling van zeer koud water naar de kust van zuidwestelijk Afrika. Deze stroming is 200 tot 300 kilometer breed, en het water is te koud – ongeveer 55 tot 64 graden Fahrenheit aan de oppervlakte – voor zeeslangen die daar zouden kunnen ronddrijven om lang te overleven of zich voort te planten.
Ten tweede, zoals uit mijn onderzoek is gebleken, hebben zeeslangen zoet water nodig om te drinken en zullen ze op zee uitdrogen als ze dat niet hebben. Zij drinken uit “lenzen” van zoet of brak water die zich tijdelijk op het oceaanoppervlak vormen na grote regenbuien. Maar het klimaat van de kuststrook van Zuidwest-Afrika wordt gekenmerkt door een grote zone van permanente hoge druk, waardoor de regio erg droog is en er bijna geen regen valt.
Evolueren van land naar zee
Zeeslangen zouden zich ook kunnen vestigen door evolutionaire overgangen te maken van land- of zoetwaterhabitats naar mariene habitats in de eilandsystemen van het Caribisch gebied. We weten dat elapide slangen – een familie van giftige slangen met korte, vaste fronttanden, zoals cobra’s – dit hebben gedaan in de Koraaldriehoek.
De meeste van de huidige zeeslangen zijn tussen 2 en 16 miljoen jaar geleden in dit deel van de wereld ontstaan en geëvolueerd tot verschillende soorten. In die tijd was dit gebied een uitgestrekt moerasgebied, verbonden met Zuidoost-Azië en de Australaziatische archipel.
Land en zee zijn in de hele Koraaldriehoek met elkaar verweven, en dat al enkele miljoenen jaren. Deze regio wordt ook gekenmerkt door veel regenval, een laag en variabel zoutgehalte van het water, en relatief stabiele tropisch warme temperaturen. Gedurende een groot deel van het geologische verleden is het zeeniveau vele malen gestegen en gedaald, waardoor mariene corridors werden geopend en gesloten en mangrovebossen en wadplaten ontstonden en weer verdwenen. Al deze omstandigheden zijn gunstig voor evolutionaire overgangen van land naar zee, en stabiele, ondiepe mariene habitats zijn de afgelopen 3 miljoen jaar blijven bestaan.
Er hebben zich soortgelijke veranderingen voorgedaan in het Caribisch gebied, maar de Koraaldriehoek is een veel groter en complexer systeem. In Zuidoost-Azië komen meerdere voorouderlijnen van slangen voor, en er zijn vier tot vijf maal meer levendbarende (levendbarende), estuariene soorten in de Koraaldriehoek dan in het Caribisch gebied.
Ik en mijn co-auteurs zijn van mening dat de aanwezigheid van geschikte slangenlijnen en een dynamiek van ecologische omstandigheden de soortvorming van zeeslangen in de Koraaldriehoek veel meer heeft bevorderd dan in het Caribisch gebied of waar dan ook in de Atlantische Oceaan. De Koraaldriehoek in ruime zin blijkt inderdaad de enige regio te zijn waar levendbarendheid kenmerkend is voor de meerderheid van de estuariene slangen. Deze slangen leven in kustwateren die in contact komen met zoetwaterhabitats, en het is zeer waarschijnlijk dat zij een evolutionaire overgang hebben ondergaan van terrestrische of zoetwaterhabitats naar mariene habitats en daaruit zeeslangen hebben doen ontstaan.
Varen in veranderende oceanen
Zouden zeeslangen zich in de toekomst door oceaan- en weersomstandigheden kunnen verspreiden van de Indo-Pacific naar de Atlantische Oceaan? Ik denk dat dit vrij onwaarschijnlijk is. We verwachten dus niet dat er een zeeslang zal opduiken op de stranden van Florida, zoals die occasionele slangen die op drift zijn geraakt op stranden in Californië.
Er zijn al tekenen dat sommige populaties en soorten zeeslangen achteruitgaan of zijn uitgestorven, als gevolg van veranderingen in neerslagpatronen, watertemperaturen, milieuverontreiniging of menselijke exploitatie. Toekomstige klimaatveranderingen kunnen zowel negatieve als positieve gevolgen hebben voor de biogeografie van zeeslangen.
Op grond van mijn eigen ervaring met zeeslangen die met sierlijke golvingen over koraalriffen zwemmen, zou het tragisch zijn ze (of welk ander marien organisme dan ook) te verliezen en zou dit een bedreiging kunnen vormen voor de gezondheid van koraalriffen waar zeeslangen toppredatoren zijn en beschouwd worden als voorbodes van veranderingen in het ecosysteem.