Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Een opmerkelijke symbiose

Tussen de zandkorrels van de zeebodem leeft een platworm die in de jaren 70 ontdekt werd. Het diertje heeft geen mond en verteringskanaal. Het was tot nu toe een mysterie hoe deze dieren aan voedsel kwamen. Nu heeft men ontdekt dat deze Paracatenula reeds 500 miljoen jaar geleden een symbiose aanging met een bacterie. Daarmee is het de oudste symbiose tussen dier en een chemoautotrofe bacterie.

Paracatenula

Paracatenula

Er bestaan op de oceaanbodem nabij de hydrothermale bronnen reuzenwormen zonder mond die ook gebruik maken van symbiose met bacteriën. Deze bacteriën oxideren sulfide (H2S) waarbij de energie die daarbij vrijkomt gebruikt wordt voor het fixeren van CO2, iets wat ook de planten doen door middel van fotosynthese met gebruik van licht. De symbionten staan deze koolstofcomponenten af aan de gastheer die daarvan leeft.

Er zijn vele dieren die een dergelijke symbiose aangaan. Maar ondanks de grote verscheidenheid aan gastheren waren de symbionten gelimiteerd tot gamma- en epsilon-proteobacteriën. In het geval van onze platworm Paracatenula, is de symbiont een alfa-proteobacterie, die ook wel Riegeria genoemd wordt. Nu zijn er organellen in onze cellen (van alle planten en dieren), de mitochondriën, die afstammen van deze alfa-proteobacteriën. Blijkbaar is deze bacterie erin geslaagd verschillende keren en op verschillende manieren een symbiont te worden, zowel buiten als binnen de cel van de gastheer. In Paracatenula leeft de symbiont Riegera in bacteriocyten, dus in gespecialiseerde organen in de platworm. De bacterie maakt voor 50% deel uit van het totale weefsel van de platworm.

Het bijzondere is ook dat de symbiont, die door de ouderworm wordt doorgegeven aan het nageslacht, nooit veranderd is gedurende de laatste 500 miljoen jaar !

Uit Physorg.com

17 Reacties op “Een opmerkelijke symbiose

    • Pierra Veneta juli 3, 2011 om 18:39

      @Antoinette, Ja, het verhaal van deze symbiose en dat van de mitochondrien is heel interessant. Misschien horen we er nog meer over, want ook het feit dat de bacterie 500 miljoen jaar onveranderd is gebleven wordt nog nader onderzocht.

  1. Rob juli 3, 2011 om 21:45

    Waar zou de één zijn zonder de ander ? Met die bacterie zit het dan wel goed waarschijnlijk maar met de worm is het dan snel bekeken.
    Wat natuurlijk de vraag oproept: waar leefde deze worm van voordat deze samenwerking tot stand kwam ?

    • Pierra Veneta juli 3, 2011 om 22:05

      Zou het een kip en ei-probleem zijn? Misschien bestonden er ooit platwormen die zonder symbiontische bacterien leefden. Na een symbiose aangegaan te zijn met deze bacterien verloren zij misschien hun spijsverteringskanaal en werden verplichte symbionten. Daarover is inderdaad nog weinig informatie.

  2. 100-woorden juli 4, 2011 om 00:32

    =Nu heeft men ontdekt dat deze Paracatenula reeds 500 miljoen jaar geleden een symbiose aanging met een bacterie. Daarmee is het de oudste symbiose tussen dier en bacterie.=

    Zouden darmbacteriën pas daarna zijn ontstaan, vraag ik me meteen af en nu ik me dat afvraag komt meteen de vraag op hoe lang er eigenlijk al dieren bestaan en wanneer er eigenlijk sprake is van een dier.

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 10:41

      @100-woorden, Voor darmbacterien heb je darmen nodig. Het zou kunnen dat er rond 500 miljoen jaar geleden eenvoudige darmen met darmbacterien bestonden. In dat geval is er nog geen sprake van een strikte symbiose. Ook de mens kan zonder darmbacterien leven. Het is de vraag voor hoe lang.

      De eerste dieren zijn de choanoflagellaten, eencelligen met een zweepstaart. Deze leefden zo’n 650 miljoen jaar geleden. Dieren worden gekenmerkt door beweging, heterotrofie, d.w.z. dat ze afhankelijk zijn van het opnemen van voedsel zoals andere organismen of hun debris en door het bezit van een bouwplan (bilaterale simmetrie bijvoorbeeld). Maar er zijn ook dieren die niet bewegen zoals Hydra, zeeanemonen en koraalpoliepen. Hydra heeft wel weer een bewegend voortplantigsorgaan: een kwal.

    • 100-woorden juli 4, 2011 om 17:53

      Een symbiose kan uiteindelijk leiden tot een situatie waarbij de twee organismen niet meer zonder elkaar kunnen, alleen kan dat nooit het startpunt zijn (logische onmogelijkheid). Het omslagpunt, waarbij scheiding niet meer mogelijk is zonder dat beiden het loodje leggen, lijkt me lastig te bepalen.

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 18:24

      @100-woorden, Dat punt maakt deel uit van de evolutie of co-evolutie van twee organismen. De evolutie van organismen is over het algemeen te langzaam voor onze waarneming en dus zal dit punt nooit aangetoond kunnen worden. Ik denk wel dat wanneer of zodra de symbiont (bacterie) wordt doorgegeven aan het nageslacht dat er geen weg meer terug is. Een nog mooiere symbiose is die van de cicaden en hun bacterien, waarbij men ongeveer weet welke voedselcomponenten uitgewisseld worden tussen de twee organismen die om die reden niet meer zonder elkaar kunnen.
      ( https://ascendenza.wordpress.com/2010/08/06/het-kleinste-genoom/ )

  3. blutch1 juli 4, 2011 om 09:54

    Waarom wordt aangenomen dat een bacterie een symbiose met deze worm heeft. Kan het niet zijn dat dit onderdeel van de worm ook voorkomt als losse bacterie?

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 10:48

      @Blutch1, de worm is een aantal millimeter groot, de bacterie misschien 50 micrometer. De helft van het weefsel van de worm bestaat uit bacteriecellen. Het feit dat de worm geen mond en verteringskanaal heeft moet betekenen dat hij zijn voedsel van de bacterie krijgt. Ik begrijp je vraag niet helemaal. De worm of een onderdeel daarvan kan nooit een losse bacterie zijn.

  4. blutch1 juli 4, 2011 om 13:01

    Wat ik bedoel is: stel dat er een bacterie gevonden wordt die overeenkomt met een menselijke darmcel. Zeggen we dan ook dat die een symbiose heeft gevormd met de mens of beschouwen we die bacterie als bijzondere bacterie die lijkt op een menselijke darmcel?

    @De worm of een onderdeel daarvan kan nooit een losse bacterie zijn.@
    Het feit dat een onderdeel van de worm als bacterie wordt aangewezen wil al zeggen dat deze los van de worm kan bestaan. Bacteriën moeten als zelfstandige entiteit kunnen bestaan anders zijn het geen bacteriën.

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 13:58

      @blutch1, misschien praten we langs elkaar heen. Een bacterie kan nooit overeenkomen met een (menselijke) darmcel. Een darmcel of wat voor cel van welk organisme dan ook is een eucaryotische cel. Een bacterie is een procaryotische cel. In een eucaryotische cel bevinden zich mitochondrien, die in onze energiehuishouding voorzien. Dit zijn extreme symbionten nl. van bacterien afgeleidde organellen.

      De symbiose kan zo ver gaan dat zowel gastheer als bacterie niet zonder elkaar kunnen. We weten niet of dit een mutualistische symbiose is. Wat krijgt de bacterie van de worm om in leven te blijven en daar te blijven ‘wonen’. Het kan dus heel goed zijn dat een bacterie niet buiten zijn gastheer kan leven.

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 14:23

      Ik kan me voorstellen dat na 500 miljoen jaar ‘samenwonen’ er een zekere afhankelijkheid is ontstaan. Helaas wordt niet aangegegeven of de bacterie ook iets ontvangt van de worm.

      Er zijn wetenschappers die mitochondrien als een op zichzelf staande phylum van bacterien beschouwen. Ook daar was je het niet eens met de stelling: https://ascendenza.wordpress.com/2011/02/17/een-nieuwe-bacterie-familie/

  5. blutch1 juli 4, 2011 om 14:11

    @Het kan dus heel goed zijn dat een bacterie niet buiten zijn gastheer kan leven.@
    Misschien een kwestie van definities, maar een bacterie die niet zelfstandig kan leven is voor mij geen bacterie meer.

    Dat van die darmcel was maar een voorbeeld om het verschil tussen een bij het organisme horend onderdeel te onderscheiden van een zelfstandig levende bacterie.

  6. gert korthof juli 4, 2011 om 16:54

    “Daarmee is het de oudste symbiose tussen dier en bacterie.”
    Kleine correctie: In het PNAS artikel staat: “is the oldest known animal–chemoautotrophic bacteria association. ”
    http://www.pnas.org/content/early/2011/06/22/1105347108
    chemoautotrophic is dus een alternatief voor fotosynthese, een aardige vondst als je in het donker leeft.
    Het aardige van dit beestje is dat het een eukaryoot is, dus is eigenlijk al een symbiont omdat het mitochondria bezit, dus is eigenlijk een dubbele symbiosis.

    • Pierra Veneta juli 4, 2011 om 17:38

      @Gert Korthof, ja dat heb ik klakkeloos overgenomen uit Physorg.com. Helemaal fout: alleen al de symbiose tussen de voorouders van mitochondrien en die van eucaryoten is waarschijnlijk een van de eerste geweest. Dat ga ik verbeteren.
      De dubbele symbiose is eigenlijk waar voor elke symbiose die een eucaryoot aangaat.

  7. Pingback:symbiosis « Tsjok's blog

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: