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