Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv (TAU) hebben een niet-zuurstof ademend diertje ontdekt. De onverwachte bevinding verandert een van de veronderstellingen van de wetenschap over de dierenwereld.

Een studie over de bevinding werd op 25 februari gepubliceerd in PNAS door TAU-onderzoekers onder leiding van prof. Dorothee Huchon van de School of Zoology van de TAU’s faculteit voor levenswetenschappen en het natuurhistorisch museum Steinhardt.

De kleine, minder dan 10-cellige parasiet Henneguya salminicola leeft in de zalmspier. Terwijl het evolueerde, gaf het dier, dat een myxozoan familielid is van kwallen en koralen, de ademhaling op en consumeerde zuurstof om energie te produceren.

“Aërobe ademhaling (met zuurstof) werd verondersteld alomtegenwoordig te zijn bij dieren, maar nu hebben we bevestigd dat dit niet het geval is”, legt prof. Huchon uit. “Onze ontdekking laat zien dat evolutie in vreemde richtingen kan gaan. Aërobe ademhaling is een belangrijke bron van energie, en toch hebben we een dier gevonden dat dit kritieke pad heeft opgegeven.”

Sommige andere organismen zoals schimmels, amoeben of ciliatrische lijnen in anaërobe omgevingen hebben in de loop van de tijd het vermogen verloren om te ademen. De nieuwe studie toont aan dat hetzelfde kan gebeuren met een dier – mogelijk omdat de parasiet toevallig in een anaërobe (zonder zuurstof) omgeving leeft.

Het genoom werd in kaart gebracht door het te sequencen, samen met die van andere myxozoïsche visparasieten, als onderdeel van onderzoek ondersteund door de US-Israel Binational Science Foundation en uitgevoerd met prof. Paulyn Cartwright van de Universiteit van Kansas, en prof. Jerri Bartholomew en dr. Stephen Atkinson van Oregon State University.

De zuurstofloze aard van de parasiet was een toevallige ontdekking. Tijdens het samenstellen van het Henneguya-genoom ontdekte prof. Huchon dat het geen mitochondriaal genoom bevatte. De mitochondriën zijn de kleine krachtcentrales van de cel waar zuurstof wordt opgevangen om energie te maken, dus de afwezigheid ervan gaf aan dat het dier geen zuurstof inademde.

Tot de nieuwe ontdekking was er discussie over de mogelijkheid dat organismen die tot het dierenrijk behoren, in zuurstofloze omgevingen konden overleven. De veronderstelling dat alle dieren zuurstof inademen, was onder andere gebaseerd op het feit dat dieren meercellige, sterk ontwikkelde organismen zijn, die voor het eerst op aarde verschenen toen het zuurstofniveau steeg.

“Het is ons nog niet duidelijk hoe de parasiet energie opwekt”, zegt prof. Huchon. “Het kan het uit de omringende viscellen halen, of het kan een ander type ademhaling hebben, zoals zuurstofvrije ademhaling, wat typisch anaërobe niet-dierlijke organismen kenmerkt.”

Volgens prof. Huchon heeft de ontdekking een enorme betekenis voor evolutionair onderzoek.

“Er wordt algemeen gedacht dat organismen tijdens de evolutie steeds complexer worden en dat eenvoudige eencellige of weinigcellige organismen de voorouders zijn van complexe organismen”, concludeert ze. “Maar hier, vlak voor ons, is een dier wiens evolutieproces het tegenovergestelde is. Leven in een zuurstofvrije omgeving, heeft het onnodige genen afgestoten die verantwoordelijk zijn voor aërobe ademhaling en een nog eenvoudiger organisme geworden.”

Bron: PNAS

afbeelding:
TEM-afbeelding van H. salminicola mitochondrion-gerelateerde organel met weinig cristae.

CREDIT: American Friends of Tel Aviv University

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

Loading cart ...