Onderzoekers ontdekken diepzeewormen die via bacteriën methaan snoepen

Methaan is bij menig persoon vooral bekend als broeikasgas. Maar er zijn ook dieren die van methaan smullen. Onderzoekers zijn in een nieuwe studie op een opmerkelijke symbiose gestuit tussen diepzeewormen en bacteriën. De diepzeewormen blijken namelijk gebruik te maken van liftende bacteriën om methaan op te nemen; iets wat ze op zichzelf niet zouden kunnen. Het betekent dat deze wormen een manier hebben gevonden om op plekken te leven wat zonder de bacteriën niet mogelijk zou zijn. De studie werpt dan ook nieuw licht op de nog altijd mysterieuze diepzee.

Diepzeewormen

In de studie besloten de onderzoekers af te reizen naar gebieden voor de kust van Zuid-Californië en Costa Rica waar methaan uit de oceaanbodem sijpelt. Onderzoek naar deze plekken is erg belangrijk, want op die manier kunnen wetenschappers steeds beter in kaart brengen hoeveel van dit wegsijpelende broeikasgas uiteindelijk in de atmosfeer terechtkomt. In de bestudeerde gebieden troffen de onderzoekers de borstelwormen Laminatubus en Bispira aan. De wormen zijn vooral in groten getale aanwezig in de buurt van scheurtjes in de oceaanbodem waar koolwaterstoffen uit sijpelen. Lang snapten wetenschappers niet waarom de wormen juist op deze plekken voorkwamen. En dus besloten ze deze wormen aan een inspectie te onderwerpen.

Met behulp van robotonderzeeërs namen de onderzoekers een monster van de bodem, zo’n 1800 meter onder het oceaanoppervlak. Nadat de wormen waren opgevist, analyseerden ze hun weefsel en bepaalden ze de koolstofisotopen die ze hadden geconsumeerd. Alle organismen hebben namelijk koolstof – in een of andere vorm – nodig om te overleven. Ze absorberen dit via metabolische processen. Door de verhouding tussen koolstof-13 en koolstof-12 te bestuderen, kunnen onderzoekers ontrafelen waar deze koolstof precies vandaan komt en bovendien de omstandigheden waaronder het gevormd is, openbaren.

Methaan

Na een grondige inspectie blijkt dat de verhouding tussen de twee koolstofisotopen bijzonder laag is. En dit betekent dat de koolstof in het lichaam van de worm waarschijnlijk afkomstig is van methaan. De wormen zijn fysisch echter niet in staat om methaan rechtstreeks op te nemen. Daarvoor hebben ze bepaalde methanotrofe bacteriën nodig; organismen die koolstof en energie halen uit methaan. En op deze manier is de bijzondere samenwerking tussen bacteriën die tot de Methylococcaceaefamilie behoren en de twee borstelwormen tot stand gekomen. “De wormen nemen het methaan indirect uit de bacterie op als voedingsstof en gebruiken dit voor hun eigen groei”, legt onderzoeker Shana Goffredi aan Scientias.nl uit. “De worm profiteert van de nieuwe energiebron, waardoor de concurrentie met andere dieren afneemt.”

Voordeel

Maar wat heeft de bacterie hier eigenlijk aan? “Deze wormen zorgen voor een comfortabel onderkomen voor de bacteriën op de buitenkant van hun kop”, legt Goffredi desgevraagd uit. “De bacterie haalt waarschijnlijk iets uit de worm, misschien wel een soort molecuul dat ervoor zorgt dat ze beter op het weefsel van de worm kunnen blijven plakken. Het kan nuttig zijn voor een klein, eencellig organisme zoals een bacterie om samen te werken met een groter, mobieler dier om tussen verschillende leefgebieden te reizen, waardoor op efficiëntere wijze aan diverse behoeften kan worden voldaan. Daarnaast bereiken de bacteriën veel hogere dichtheden op het oppervlak van een worm dan als ze alleen door het water drijven.”

Verrassend

De bacteriën en de wormen zijn dus een opmerkelijke samenwerking aangegaan die voor beide voordeel oplevert. Maar hoe verrassend is dit eigenlijk? “Achteraf gezien is het misschien niet eens zo verrassend,” zegt Goffredi. “De wormen zijn namelijk in het verleden al door veel wetenschappers waargenomen in gebieden waar methaan wegsijpelt. In feite zijn er zelfs 200 miljoen jaar oude fossiele formaties met sporen van deze wormen aangetroffen. Dit suggereert dat ze al heel lang in dit soort gebieden gedijen, waarbij ze waarschijnlijk profiteren van het methaan dat ze opnemen via bacteriën.” (Scientias)