Je leest:

Picoplankton gebruikt alle kleuren zonlicht

Picoplankton gebruikt alle kleuren zonlicht

De soortenrijkdom van kleurrijk minuscuul plankton is ongekend hoog. Amsterdamse onderzoekers bieden een verklaring.

Pas twintig jaar geleden is het ontdekt: picoplankton. Met enkele enkele micrometers is het veel kleiner dan gewoon plankton, maar wel verantwoordelijk voor veertig procent van de totale mariene primaire biomassa-produktie op aarde. Aquatisch microbiologen prof. dr. Jef Huisman en promovenda Maayke Stomp van de UvA beschrijven samen met collega’s van het NIOO in Nature (advance online publication, 10 oktober) een nieuwe verklaring voor de diversiteit aan picoplankton.

Het succes schuilt in efficiënte fotosynthese. Verschillende soorten picoplankton kunnen elk een apart stuk van het zonnespectrum voor hun rekening nemen. Dat toonden de onderzoekers aan in een rode en een groene Synechococcus-picocyanobacterie die ze uit de Baltische Zee opvisten. De rode Synechococcus heeft pigmenten die groen licht absorberen. Deze soort reflecteert het rode deel van het spectrum, en ziet er daardoor rood uit. De groene Synechococcus neemt juist rood licht op, en ziet er dus groen uit.

De onderzoekers zetten de soorten bij elkaar in competitie-experimenten. Bij blootstelling aan rood licht bleek dat de groene soort goed groeide, terwijl bij groen licht juist de rode soort het goed deed. Bij wit licht, dat alle kleuren bevat, ontstond een evenwicht waarbij beide soorten zich handhaafden.

De conclusie is dat de picoplanktonsoorten naast elkaar kunnen bestaan doordat ze complementaire golflengtes zonlicht absorberen. Een experiment met een derde mariene cyanobacterie, Tolypothrix, bevestigt dit. Tolypothrix kan sturen welk pigment het aanmaakt en dus welke kleur licht het opneemt. Wanneer Tolypothrix concurreert met de rode Synechococcus dan schakelt het organisme over op een groen pigment, terwijl de combinatie met de groene Synechococcus juist aanzet tot een rood pigment.

Opname van picoplankton met electronenmicroscoop. De soortenrijkdom van minuscuul picoplankton is ongekend hoog

Verdelen

De vinding nuanceert het denken over concurrentie tussen picoplankton-soorten. Huidige modellen gaan uit van concurrentie om licht an sich, de golflengte van het licht wordt buiten beschouwing gelaten. De soort die er in slaagt het meeste licht op te nemen en de concurrent in de schaduw te houden, is het meest succesvol.

Maar als picoplankton het beschikbare licht kan ‘verdelen’ naar golflengte, zoals Stomp en Huisman nu aantonen, dan is er ruimte voor meerdere soorten. Deze bevinding heeft twee implicaties. Om te beginnen biedt het een verklaring voor de enorme diversiteit in het picoplankton. Natuurlijke selectie leidt tot niche-differentiatie in de pigmentsamenstelling, en daardoor tot een bont palet aan planktonsoorten.

‘Ten tweede betekent het mogelijk dat de schattingen van de totale primaire produktie van de oceanen moeten worden herzien’, zegt Huisman. Huidige modellen schatten de totale primaire productie op basis van satellietmetingen van de hoeveelheid chlorofiel in de oceaan, maar andere fotosynthese pigmenten worden niet meegenomen in de berekeningen.

En dat maakt uit. Want het picoplankton in de oceaan maakt gebruik van vele pigmenten, niet alleen chlorofiel. De organismen gaan efficiënter om met zonlicht dan landplanten. Planten op het land zijn groen, ze zetten alleen blauw en rood licht om in biomassa, ze laten het groene licht liggen. ‘Wij denken dat de berekening van de primaire productie, nu anders uitvalt. De totale productie van de zee zou wel eens hoger kunnen zijn dan gedacht.’

Bezoek de website van Bionieuws

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 oktober 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE