In het najaar van 2008 deden een groep Amerikaanse biologen een baanbrekende ontdekking die de wereld van de microbiologie op zijn kop zette. Diep in een Zuid-Afrikaanse goudmijn, op een diepte van 2800 meter nabij Johannesburg, werd een unieke bacterie ontdekt die volledig op zichzelf bestaat. Deze bacterie, met de wetenschappelijke naam Desulforudis audaxviator, vormt een eigen ecosysteem zonder afhankelijk te zijn van andere organismen.
Uniek Leven in de Diepte
Terwijl de meeste organismen in de natuur afhankelijk zijn van andere levensvormen, leeft D. audaxviator volledig onafhankelijk. Onderzoekers ontdekten de bacterie door middel van DNA-sequencing van water dat uit de mijn lekte. Meer dan 99,9 procent van het genetische materiaal in de voorbeeldmonsters kwam van deze specifieke soort.
De Omstandigheden van het Leven
De bacteriën gedijen goed in extreme omstandigheden, met een temperatuur van ongeveer 60 graden Celsius. De cellen zijn ongeveer vier micrometer groot en voeden zich met opgeloste stoffen zoals kooldioxide en ammoniak. Maar de energie die ze gebruiken, komt niet van deze materialen; in plaats daarvan halen ze hun energie uit reacties van waterstofionen en sulfaat-ionen.
Unieke Energiebron
Op vrijwel drie kilometer diepte in de aarde wordt waterstof geproduceerd door radioactief verval, wat de bacteriën in staat stelt om te overleven zonder enige zonlicht of organische voeding. Onderzoekers vermoeden dat D. audaxviator ook in staat zou kunnen zijn om organisch materiaal af te breken als dat beschikbaar is.
De Wereldwijde Verspreiding van de Bacterie
Enkele jaren later, in 2021, werd de ontdekking van D. audaxviator nog intrigerender. Onderzoekers meldden dat deze bacterie zich in stenen over de hele wereld bevond. Er zijn geen andere organismen bekend die net zo zelfstandig leven, maar deze bacterie lijkt zich wereldwijd te verstoppen in de diepten van rotsen.
Contact tussen Continenten
Onderzoekers ontdekten D. audaxviator niet alleen in Zuid-Afrika, maar ook in de Verenigde Staten en Rusland, met monsters die genomen werden op diepten van 750 meter in de Death Valley en 2000 meter in West-Siberië. In elke ontdekking was het monster opnieuw samengesteld uit bijna uitsluitend deze ene soort.
Genetische Gelijkenis
Genetische analyses toonden aan dat bacteriën van verschillende continenten opmerkelijke overeenkomsten vertoonden. Dit suggereert dat de soorten zich miljoenen jaren geleden hebben ontwikkeld in tijden dat de continenten nog samengevoegd waren in het supercontinent Pangaea.
Kemo-litotrofe Bacteriën
De unieke levensstijl van D. audaxviator, die gebruikmaakt van anorganische chemicaliën als bron van zowel materie als energie, maakt het tot een kemo-litotrof. Dit betekent dat het niet afhankelijk is van andere organismen voor voedsel. In tegenstelling tot autotrofen, die hun eigen voedsel kunnen produceren, zijn heterotrofen afhankelijk van anderen.
Conclusie
De ontdekking van Desulforudis audaxviator biedt een fascinerend inzicht in de mogelijkheden van leven onder extreme omstandigheden en wijst op de grote diversiteit die de microbiële wereld te bieden heeft. Met verder onderzoek kunnen we mogelijk meer leren over de unieke aanpassingen van deze bijzondere bacterie die zo diep in de aarde leeft.
