22.09.2013 Views

Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Diligentia 113<br />

Namelijk in het Midden Krijt [3]. Dit was een periode in de geologische geschiedenis<br />

van wijdverbreid onderwatervulkanisme en daarmee geassocieerde levensgemeenschappen<br />

van (hyper)thermofiele archaea op de zeebodem. Van hieruit moet een mutant, die in<br />

staat was de zesring aan te brengen in de membraanlipiden, de grote stap naar de koude<br />

oceaan gemaakt hebben. Overigens hebben deze koudwater archaea een eigenschap van<br />

(hyper)thermofiele archaea geërfd. Ze passen <strong>no</strong>g steeds het aantal ringen in hun membraanlipiden<br />

aan de omgevingstemperatuur aan. Hiervan maken wij dankbaar gebruik om<br />

zeewatertemperaturen uit het geologische verleden te kunnen aflezen uit de sedimentaire<br />

archieven (zie beneden).<br />

Crenarchaeol komt, net als 16S rDNA sequenties van crenarchaeota, zeer wijdverspreid<br />

<strong>voor</strong> in zeewater en de analyse van de membraanlipiden van deze organismen bevestigt de<br />

dominante rol van archaea in de microbiële ecosystemen in de oceaan. Echter, ondanks<br />

hun abundantie, was hun fysiologie en rol in de biogeochemische cycli tot <strong>voor</strong> kort onbekend,<br />

met name omdat deze archaea (<strong>no</strong>g) niet in cultuur gebracht waren.<br />

Figuur 2. Chemische structuur van een glycerol dibifytanyl glycerol tetraether (GDGT) met<br />

vier cyclopentaanringen, zoals die <strong>voor</strong>komt in (hyper-)thermofiele archaea en crenarchaeol<br />

[2], de tetraether karakteristiek <strong>voor</strong> mariene crenarchaeota uit Groep 1A.<br />

Fysiologie van crenarchaeota in de oceaan<br />

Een eerste tip van de sluier werd opgelicht in een experiment waarbij wij een grote tank<br />

met Noordzee-water in het donker incubeerden met 13 C-gelabeld bicarbonaat [4]. Na een<br />

week bleek 70% van de hoeveelheid geïncorporeerd label ingebouwd te zijn in de membraanlipiden<br />

van de crenarchaeota (o.a. crenarchaeol). Dit experiment toonde aan dat<br />

de mariene crenarchaeota chemo-autotroof zijn, dus in staat a<strong>no</strong>rganisch koolstof vast<br />

te leggen zonder licht te gebruiken. Wat echter de bron van chemische energie was bleef<br />

onduidelijk. Deze vinding sloot wel goed aan bij het feit dat crenarchaeota ook beneden<br />

de fotische zone in de oceaan leven.<br />

Een tijdserie studie van Noordzeewater toonde aan dat crenarchaeota <strong>voor</strong>al dominant<br />

zijn in de winter, wanneer de hoeveelheid licht beperkend is <strong>voor</strong> het fytoplankton en<br />

wanneer de concentraties ammonium hoog zijn. In de winter wordt dit ammonium omgezet<br />

in nitriet en vervolgens nitraat. Dit suggereert dat crenarchaeota via nitrificatie in hun<br />

energie <strong>voor</strong>zien [5]. Nitrificatie is de omzetting (oxidatie) met zuurstof van ammonium in<br />

nitriet. Een verrijkingscultuur van een crenarchaeon uit kustwater van de Noordzee toonde<br />

dat inderdaad ondubbelzinig aan [5], een vinding die onafhankelijk ook door Amerikaanse<br />

onderzoekers aan een crenarchaeon geïsoleerd uit een filter van een zeeaquarium is ge-<br />

Moleculaire paleontologie: moleculen uit een ver verleden

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!