Hans Røy van de universiteit van Aarhus (Denemarken) en collega’s uit Duitsland en Amerika ontdekten diep in de oceaanbodem een kleine groep microben bestaande uit aerobe bacteriën en archaea. De populatie werd 86 miljoen jaar geleden begraven en heeft sindsdien amper nieuw voedsel gehad. De wetenschappers schrijven deze week in Science dat de diepzeeorganismen het uithouden door extreem langzaam te ademen.
Continu stromende WC
De onderzoekers boorden op elf verschillende plaatsen dertig meter diepe gaten in de zeebodem om cylinders met sediment naar boven te halen. Hun boot voer vanaf de Galapagoseilanden in westelijke richting over de evenaar en vervolgens in noordelijke richting de Noord-Pacifische stroom in. “Het water in die stroom draait maar rond en rond als een wc die door blijft spoelen. Zand en modder van het land bereikt de stroom bijna nooit. Hierdoor worden er weinig water en voedingsstoffen met de rest van de oceaan uitgewisseld”, legt Røy uit. De klei bevat daar zó weinig voedingsstoffen dat er eigenlijk geen leven mogelijk is. “Het is een soort woestijn in de oceaan. Toch weten we uit eerder onderzoek dat bijna 90 procent van de microben in de oceaan leeft. Ik wilde kijken of er ook in deze onderwaterwoestijn leven te vinden was”, zegt Røy.
Tien jaar met een ademteug
Doordat er in de stroom weinig water met de omgeving wordt uitgewisseld, ontwikkelt het sediment zich ook heel langzaam. “Als een zandkorrel op de zeebodem valt, duurt het vervolgens duizenden jaren voordat deze door een volgende sedimentlaag bedekt is. Het weinige voedsel dat de bodem bereikt, zoals algen, ligt er dus ook al die tijd. Klaar om geconsumeerd te worden door bacteriën die op het sedimentoppervlakte leven”, vertelt Røy. Dieper in de sedimentlaag zijn er zo weinig voedingsstoffen aanwezig dat de microben gedwongen worden zuinig te zijn met wat ze hebben. Ze leven als luiaards van de oceaanbodem en ademen net genoeg om hun enzymen te laten werken. Het zou de hoeveelheid microben in één kubieke meter sediment tien jaar kosten om de hoeveelheid zuurstof te consumeren die wij met één keer ademhalen binnen krijgen, berekende Tori Hoehler, een biogeochemist van NASA die niet bij het onderzoek betrokken was.
Bijzondere resultaten, vindt ook hoogleraar microbiologie Hauke Smidt van de Universiteit van Wageningen, die niet aan dit onderzoek heeft meegewerkt. “Het is fascinerend om te zien dat microorganismen in verschillende ecosystemen daadwerkelijk met het minimum van de energiebehoefte kunnen overleven.”
Leven als een oldtimer
Hoe oud de individuele microben zijn durft Røy niet te zeggen. Ze beschikken over zo weinig energie dat celdeling bijna zelfmoord zou zijn. De energie kan beter gebruikt worden om kapotte moleculen te repareren. “Denk aan een oude auto. Daar vervang je jarenlang de onderdelen van als ze kapot gaan. Op een gegeven moment heb je alle kapotte onderdelen vervangen, maar je zult er nooit twee krijgen. Ik denk dat de microben op een vergelijkbare manier leven. Dat betekent dus dat de microben duizenden jaren oud kunnen zijn, maar misschien nog wel veel ouder."
Er is nog niet veel over de gevonden microben bekend en het is ook lastig om daar achter te komen. “Het is bijna niet mogelijk om bacteriën slomer dan één keer in de twee weken te laten delen in een lab”, zegt Røy. En dat heeft ook niet zo veel zin want dan zou het veel te lang duren om een populatie te krijgen die groot genoeg is om te bestuderen.
Het lijkt steeds moeilijker te worden om plekken zonder leven te vinden. Misschien is dit zelfs een aanwijzing dat er leven op andere planeten mogelijk is. Smidt: “Omstandigheden voor leven op andere locaties, zoals ook op andere planeten, hoeven wellicht minder gunstig te zijn dan voorheen vaak werd aangenomen.” Røy deelt die mening: “Als organismen miljoenen jaren in de aardbodem kunnen leven, waarom zouden ze dat dan niet op andere planeten kunnen?”
Bron:
- Hans Røy e.a., “Aerobic Microbial Respiration in 86-Million-Year-Old Deep-Sea Red Clay”, Science, 18 mei 2012
- Contact met Hans Røy
- Contact met Hauke Smidt