Maak kennis met de mysterieuze, magnetische microben die in de Mariana Trench wonen
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Hakai Magazine, een online publicatie over wetenschap en samenleving in kustecosystemen. Lees meer van dit soort verhalen op hakaimagazine.com.
In 2018 was Yang Hao een afgestudeerde student die op zoek was naar kosmisch stof in zeebodemsedimenten verzameld uit de Mariana Trench. Terwijl hij het diepste deel van de oceaan doorzocht, hoopte hij meer te weten te komen over de oorsprong van het leven op aarde en de rol die interstellair materiaal mogelijk heeft gespeeld bij het ontstaan ervan. Terwijl hij met een magnetische naald een beetje zeebodemsediment prikte, onderdeel van het jagen op meteorietstof, was Yang verrast toen hij een klein gepeld organisme aan het gereedschap aantrof. Het wezen was een foraminifera genaamd Resigella bilocularis. Net als andere foraminiferen is R. bilocularis een eencellige schelpbouwer. Maar in tegenstelling tot de meeste foraminiferen die op de bodem van de oceaan worden gevonden, heeft deze een onverwachte truc: hij is magnetisch. Geboeid door zijn ontdekking, besloot Yang zijn doctoraatsonderzoek te heroriënteren op het leren van alles wat hij kon over dit merkwaardige wezen.
Veel organismen, waaronder sommige bacteriën, eencellige algen, insecten, weekdieren, vissen, vogels en zelfs zoogdieren hebben enige magnetische affiniteit. Van velen wordt gedacht dat ze hun krachten ontlenen aan het mineraal magnetiet, dat ze gebruiken om zich te oriënteren en te navigeren volgens de magnetische velden van de aarde. Sommige organismen kunnen zelf magnetiet maken met ijzer uit hun omgeving. Maar voor veel organismen, zoals foraminiferen en andere eukaryoten, blijft de oorsprong van het magnetiet een mysterie.
Hoewel ze meer werk nodig hebben om met zekerheid te zeggen, vermoeden Yang en zijn team dat R. bilocularis zijn eigen magnetiet maakt. Als dat zo is, aangezien R. bilocularis de eerste magnetische eencellige eukaryoot is die dit diep in de oceaan heeft gevonden, zou het leren van meer over zijn magnetisme onderzoekers dichter bij het ontwarren van de evolutionaire geschiedenis van deze eigenschap kunnen brengen.
De wetenschappers kwamen tot deze positie na analyse van 1.000 exemplaren van de foraminiferen die ze tijdens expedities tussen 2016 en 2019 uit de Marianentrog verzamelden. Hun werk laat zien dat de chemische en fysieke structuur van het magnetiet in R. bilocularis verschilt van het magnetiet in de omringend sediment en van die geproduceerd door bacteriën, wat suggereert dat de foraminiferen zijn eigen aan het maken zijn.
Dode Resigella bilocularis reageert duidelijk bij blootstelling aan een magnetisch veld. Of de levende foraminiferen deze magnetische gevoeligheid daadwerkelijk kunnen gebruiken, is iets dat onderzoekers niet met zekerheid kunnen zeggen. Video door Yang Hao Met dank aan Hakai Magazine.
Hoe moeilijk het ook is om foraminiferen te bestuderen in een laboratorium dat is ontworpen om de eencellige organismen bloot te stellen aan een druk die wel 1000 keer zo hoog is als die op zeeniveau, Yang is vastbesloten om dit te doen. Momenteel werkt hij in het laboratorium aan het in leven houden van de foraminiferen en het sequencen van het genoom. Als het hem lukt, kunnen de implicaties zelfs de schaal van dit kleine organisme overtreffen.
"Er is niet veel magnetiet bekend dat wordt geproduceerd", zegt M. Renee Bellinger, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Hawai'i in Hilo die niet bij het onderzoek betrokken was. "Het bestuderen van iets uit een diepzee-omgeving dat mogelijk oud van oorsprong is, zou kunnen helpen begrijpen hoe het vermogen om magnetiet te produceren in de eerste plaats is geëvolueerd."
Hoewel Yang er uiteindelijk niet in slaagde de kosmische oorsprong van het leven op aarde te ontcijferen, komt hij misschien dichter bij het leren over de oorsprong van magnetisch leven.
Het bericht Ontmoet de mysterieuze, magnetische microben die in de Marianentrog wonen verscheen eerst op Popular Science.
