Nieuw micro-organisme ontdekt in koraal

Wie gaat duiken in tropische wateren komt ongetwijfeld koraal tegen. Koraal is er in allerlei vormen, maten en kleuren. En hoewel veel koralen sprekend op plantjes lijken, zijn het dat niet. Koraal is het resultaat van verschillende soorten die langdurig met elkaar samen leven. Twee van die soorten kennen we al lang. Het zijn de bloemdiertjes (Anthozoa) en eencellige algen (zoöxanthellen). Wetenschappers vonden al verschillende keren mysterieuze stukjes DNA in koraal. Dat DNA blijkt nu afkomstig van een nieuw micro-organisme.

Canadese onderzoekers isoleerden DNA uit meer dan zestig verschillende soorten koraal, zowel in het wild als in aquaria. In ruim tachtig procent van de monsters troffen zij de mysterieuze stukjes DNA aan. Door deze stukjes te vergelijken met bekend genetisch materiaal, ontdekten ze dat het DNA afkomstig moet zijn van een micro-organisme. Waarschijnlijk gaat het om een parasiet van de familie Apicomplexa. Tot die familie behoort bijvoorbeeld ook de beruchte malariaparasiet Plasmodium falciparum.

Wel bladgroen, geen fotosynthese

Door de stukjes DNA van het micro-organisme te labelen, ontdekten de Canadezen dat de parasiet in de maagholte van bloemdiertjes leeft. Microscopische opnamen bevestigen dit en geven tegelijkertijd aanleiding tot nieuwe vragen. Want het micro-organisme bevat een plastide, een gespecialiseerde structuur die planten en algen gebruiken voor fotosynthese. In de maagholte van het bloemdiertje is het overwegend donker, dus het is overduidelijk dat de parasiet niet aan fotosynthese doet. Waarom heeft hij dan toch een plastide?

Om daar meer duidelijkheid over te krijgen, analyseerden de onderzoekers het complete DNA van de plastide. Het micro-organisme draagt alle genen die nodig zijn voor de productie van bladgroen (chlorofyl), maar mist de genen die nodig zijn voor de daadwerkelijke uitvoering van fotosynthese. Een vreemde situatie, want het produceren van bladgroen kan in afwezigheid van fotosynthese ronduit gevaarlijk zijn voor cellen. “Bladgroen kan heel goed energie vangen, maar zonder systeem om die energie langzaam vrij te geven, leven de cellen met een tikkende tijdbom”, zegt onderzoeker Patrick Keeling in een persbericht. Waarschijnlijk verbruikt het micro-organisme bladgroen via een signaalroute die we tot nu toe nog niet kennen.

Bizarre ontdekking

De Canadezen schatten dat Apicomplexa voorkomt in zeventig procent van alle koralen wereldwijd. Naar de functie van het micro-organisme kunnen ze op dit moment alleen nog maar gissen. Wellicht levert de soort een positieve bijdrage aan de samenleving tussen bloemdiertjes en eencellige algen. Bijvoorbeeld door essentiële voedingsstoffen te leveren of door andere binnendringers buiten de deur te houden. Maar het zou ook kunnen dat het micro-organisme alleen maar misbruik maakt van de relatie tussen bloemdiertjes en eencellige algen. In dat geval zou de parasiet het koraal zelfs ziek kunnen maken.

Erik Meesters, marien ecoloog aan de Wageningen Universiteit en zelf niet betrokken bij het onderzoek, spreekt van een bizarre ontdekking. “Tien onderzoeksgroepen wereldwijd hebben de symbiose in koraal jarenlang bestudeerd en onderzocht. Je denkt dat je weet hoe het zit en dan verschijnt er ineens een studie die de bestaande ideeën op zijn kop zet. Ik dacht eerst ‘het zal toch geen 1 aprilgrap zijn’”.