Het nieuw ontdekte organisme blijkt in 70 procent van alle koralensoorten te leven.

Eerste organisme ontdekt met chlorofyl-genen dat niet aan fotosynthese doet

Onderzoekers hebben voor het eerst een organisme ontdekt dat chlorofyl kan produceren, maar niet aan fotosynthese doet. Bladgroen of chlorofyl is de groene stof waarmee onder meer planten en algen de energie van het zonlicht omzetten in chemische energie om aan fotosynthese te doen. Het merkwaardige nieuwe organisme is "corallicolide" genoemd, omdat het aangetroffen wordt in 70 procent van alle koralensoorten wereldwijd. Mogelijk kan de studie ervan aanwijzingen geven hoe we koraalriffen beter kunnen beschermen.  

"Dit is de op een na meest voorkomende "cohabitant" van koraal op de planeet, en tot nu toe was hij nog nooit gezien", zei Patrick Keeling in een persmededeling van de University of British Columbia (UBC). "Dit organisme werpt een aantal volledig nieuwe biochemische vragen op. Het ziet eruit als een parasiet, en het doet in elk geval niet aan fotosynthese. Maar het maakt wel nog steeds chlorofyl." Keeling is een botanicus aan de UBC en hij leidde de studie over de corallicoliden. 

Koralen bestaan uit poliepen die vaak het harde kalkskelet bouwen waaruit riffen bestaan, en meestal leven ze in een symbiotische - voor beide partijen gunstige - relatie met eencellige algen die aan fotosynthese doen. Daarnaast kunnen er nog andere symbionten, commensalen - organismen waarvan de koralen voor- noch nadelen van ondervinden - of parasieten op en in de koralen leven. 

"Chlorofyl hebben zonder fotosynthese is echt heel gevaarlijk, omdat chlorofyl zeer goed is in het vangen van energie, maar zonder fotosynthese om die energie traag vrij te geven, is dat zoals leven met een bom in je cellen", zei Keeling.  

UBC-bioloog Waldan Kwong bekijkt een aantal koralen in het laboratorium.
Waldan Kwong/Patrick Keeling Lab

Apicomplexa, parasitaire protisten

Corallicoliden leven in de maagholte van een breed gamma aan rifvormende koralen, en ook van zwarte of doornkoralen, zachte koralen zoals de bekende "waaierkoralen", Fungidiidae - "paddestoelkoralen" -, en zeeanemonen.  

Ze behoren tot de Apicomplexa, een grote groep van protisten die bijna allemaal parasitair zijn, en die bijna allemaal een unieke vorm hebben van een organel, een compartiment in hun cel, dat een plastide genoemd wordt. Planten slaan in de plastiden de stoffen op die ze gebruiken voor fotosynthese, zoals chlorofyl, Apicomplexa gebruiken hun speciale plastiden, die apicoplasten genoemd worden, om binnen te dringen in de cellen van hun gastheer. De meest beroemde en beruchte Apicomplexa zijn ongetwijfeld de Plasmodium-parasieten die malaria kunnen veroorzaken. 

Meer dan tien jaar geleden werden er in gezonde koralen fotosynthetische algen ontdekt die verwant zijn aan de Apicomplexa, wat doet veronderstellen dat de parasieten die we nu kennen, geëvolueerd kunnen zijn uit weldadige, fotosynthetiserende organismen die vrij op de koralen zaten.

Hoe die evolutie verlopen is, is niet duidelijk, maar mogelijk zijn de corallicoliden een soort tussenvorm, aangezien ze een aantal karakteristieken delen met de parasitaire Apicomplexa, maar ook met de vrij levende fotosynthetiserende vormen, met wie ze de chlorofyl-genen delen. Mogelijk wijst dat op het bestaan van een unieke biochemie tijdens de overgang van zich voeden door middel van fotosynthese naar parasitisme.

Uit ecologische data blijkt dat er in koraalriffen verschillende soorten Apicomplexa leven, maar de corallicoliden, de meest voorkomende soort, waren tot nu toe nog niet bestudeerd. En met die studie is er een raadsel opgedoken: niet alleen hebben de corallicoliden een plastide, maar die bevat ook de vier plastide-genen die gebruikt worden voor de aanmaak van chlorofyl. 

"Het is een behoorlijk breinbreker", zei Waldan Kwong, een postdoctoraal onderzoeker aan UBC en de belangrijkste auteur van de nieuwe studie. "We weten niet waarom deze organismen vasthouden aan deze fotosynthese-genen. Er is hier een nieuwe biologie gaande, iets dat we nog nooit eerder gezien hebben."

De onderzoekers hopen dat verder onderzoek naar de corallicoliden zal leiden naar een beter begrip van de koraalhabitats, en ons zal toelaten de koraalriffen, die wereldwijd fel bedreigd zijn, beter te beschermen. 

De studie van Kwong, Keeling, hun collega's van UCB en een Nederlandse collega is gepubliceerd in Nature.

Onderzoek van koralen onder water.
Varsha Mathur

Meest gelezen