Zuurstof inademen is een van de fundamentele kenmerken van meercellige dieren. Maar nu hebben onderzoekers er eentje gevonden die dit niet doet.
‘Het dier heeft het vermogen om zuurstof in te ademen verloren’, zegt Dorothee Huchon van de Universiteit van Tel Aviv in Israël. Volgens haar blijft het een mysterie hoe dit dier, een parasiet die zalm infecteert, zonder zuurstof aan energie komt. Waarschijnlijk steelt de parasiet die van zijn gastheer.
Zullen we ooit zelf een optimaal microbioom kunnen ontwerpen?
Je microbioom optimaliseren is zo eenvoudig nog niet.
Brandstof voor cellen
Tot dusver werd aangenomen dat alle planten en dieren zuurstof gebruiken om een bepaald type brandstof aan te maken, zogeheten adenosine trifosfaat (ATP). Deze stof zet processen in cellen in werking.
De aanmaak van ATP vindt plaats in een bepaald soort cellen, de mitochondriën. Elk mitochondrion heeft zijn eigen, kleine genoom. Dit is gescheiden van het hoofdgenoom in de celkern.
Toen Huchon en haar collega’s het DNA van de Henneguya salminicola, die verwant is aan de kwal, in kaart brachten, dachten ze een fout te hebben gemaakt. Ze vonden namelijk helemaal geen DNA van mitochondriën.
Andere studies bevestigden dit resultaat. Toen het team de H. salminicola markeerde met aan DNA bindende blauwe fluorescerende verf, was er buiten de celkern geen DNA zichtbaar in cellen. Bij een nauw verwante parasiet, die ook gemarkeerd was, waren wél blauwe stippen zichtbaar buiten de celkern. Deze blauwe stippen waren de genomen van mitochondriën.
De cellen van de H. salminicola hebben wel structuren die op mitochondriën lijken. Maar die kunnen geen enzymen produceren die met zuurstof ATP maken. ‘Dit zijn geen echte mitochondriën’, zegt Huchon.
Overleven zonder zuurstof
Dit betekent dat de H. salminicola een meercellig dier is dat zonder zuurstof kan overleven. ‘Genoeg dieren kunnen lange perioden zonder zuurstof, maar geen enkel kan een hele levenscyclus zonder’, zegt Nick Lane van de University College van Londen.
Tenminste, van geen enkel dier is dat bevestigd. In 2010 rapporteerde Roberto Danovaro van de Polytechnic University of Marche in Italië dat een groep kleine diertjes, zogeheten corsetdiertjes, die in het sediment van de diepzee leven, ook geen zichtbare mitochondriën hebben. Hij bekeek deze diertjes onder de microscoop. Ze gebruikten in plaats van zuurstof andere energiebronnen, zoals waterstofsulfide.
Andere biologen zeggen echter dat genoomonderzoeken nog moeten bevestigen of corsetdiertjes daadwerkelijk hun vermogen om zuurstof in te ademen zijn kwijtgeraakt. ‘De analyses van de genomen komen eraan,’ zegt Danovaro. ‘Meer kan ik niet zeggen.’
Verloren vermogen
We weten niet waarom de H. salminicola dit vermogen heeft verloren terwijl al zijn direct verwante soorten, voor zover we weten, nog wel zuurstof gebruiken. Als deze parasieten ouder worden, kunnen ze ook gaan leven in een worm, waar ze moeten overleven met praktisch geen zuurstof. De gastheerworm van de H. salminicola is nog nooit geïdentificeerd, maar leeft mogelijk in sedimenten met een laag zuurstofgehalte, zegt Huchon.
Hoewel de parasiet mensen geen schade kan berokkenen, is die een groot probleem voor visboeren. Hij creëert namelijk witte vlekken in het vlees van geïnfecteerde vissen.