Veel dieren hebben net als de mens twee longen waarmee ze zuurstof inademen en koolstofdioxide uitademen. Maar soms dwingen omgeving of leefstijl een andere manier van ademhalen af. In de serie Adem in adem uit geven we zes voorbeelden uit het dierenrijk. Deze keer: corsetdiertjes.

Leven zonder zuurstof is alleen weggelegd voor virussen en een aantal eencelligen. Tenminste, dat was de overtuiging van wetenschappers tot 2010. Want in dat jaar deden onderzoekers van de Italiaanse Polytechnische Universiteit van de regio Marken op de zeebodem voor de zuidkust van Griekenland een spectaculaire vondst. Ze troffen er op 3 kilometer diepte drie verschillende meercellige organismen van de stam Loricifera aan, die volledig zonder zuurstof overleven.

Geen mitochondriën

De ongewervelde zeediertjes van nog geen millimeter groot, ook wel corsetdiertjes genoemd, bleken tot grote verrassing van de wetenschappers niet te beschikken over mitochondriën. Deze gespecialiseerde onderdelen zitten in vrijwel elke dierlijke cel om zuurstof en voedingsstoffen om te zetten in energie.

In plaats daarvan zorgen zogenoemde hydrogenosomen voor de benodigde energieoverdracht en -opslag. Deze organellen – onderdelen van cellen met een specifieke functie, zoals de aanmaak van eiwitten en stofwisseling – werden in 1973 ontdekt door Miklós Müller, die de naam baseerde op het feit dat ze naast koolstofdioxide ook waterstof produceren.

Wetenschappelijke sensatie

Ze zijn tijdens de evolutie ontstaan door extreme ecologische veranderingen. Schimmels en eencelligen, die eerst nog in een zuurstofrijke omgeving leefden, moesten het door grote geologische veranderingen in de loop van miljoenen jaren zonder zuurstof doen. Om de energievoorziening in een zuurstofloze omgeving zeker te stellen, veranderden mitochondriën van bacteriën in hydrogenosomen. Er werd altijd van uitgegaan dat deze evolutionaire omslag alleen bij schimmels en eencelligen heeft plaatsgevonden. De ontdekking van de Loricifera in de Griekse zee was destijds een wetenschappelijke sensatie.

En daar bleef het niet bij. In 2020 kwam er in Israël een studie uit waarin Henneguya salminicola werd gepresenteerd. Deze in zalm levende, tiencellige parasiet – familie van kwallen en koraal – overleeft ook al zonder zuurstof. De ontdekking werd bij toeval gedaan toen de wetenschappers het genoom van de parasiet in kaart brachten. Hoe het organisme wél aan zijn energie komt, is nog niet bekend. Maar het antwoord zou zomaar in de hoek van de hydrogenosomen te vinden kunnen zijn.

Volgende week in Adem in, adem uit: kikkers zijn één grote zuurstofmachine.

Tekst: Imco Lanting

Openingsbeeld: IB Fris E.A./University Of Copenhagen/Aarhus University

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!