Kiezelwieren, microscopisch kleine algen in het water, hebben bijna altijd en overal seks. Dat hebben onderzoekers van de UGent ontdekt. Hoe ze zich voortplanten, was tot voor kort een mysterie. De ontdekking is belangrijk om de impact van klimaatverandering beter te begrijpen, want ze zijn verantwoordelijk voor 20 procent van de zuurstofproductie op aarde.
Minuscule 'kiezelwieren' hebben bijna overal en altijd seks, toont onderzoek van UGent (en dat is belangrijk voor onze zuurstof)
Moonray Grunewald
Gepubliceerd:
"Kiezelwieren zijn belangrijke beestjes in ons ecosysteem", vertelt Gust Bilcke, onderzoeker aan de UGent. "Ze zijn verantwoordelijk voor 20 procent van de zuurstofproductie op onze aarde. Ter vergelijking: dat is evenveel als alle bossen op aarde samen."
De microscopisch kleine algen kun je dan ook in bijna alle wateren op aarde terugvinden. Maar hoe de kiezelwieren zich precies voortplanten, is een mysterie.
"We weten dat kiezelwieren zich heel regelmatig voortplanten, omdat ze over een enorme genetische diversiteit beschikken. Dat maakt hen resistent tegen klimaatverandering. Alleen wisten we niet waar, wanneer en in welke mate dat gebeurde."
"Dat komt omdat het heel moeilijk is die voortplanting te detecteren, zo moeten er waterstalen worden genomen uit de oceaan of rivieren. En vervolgens moet je nog eens die specifieke cellen kunnen herkennen in het water", zegt Bilcke.
"Met het onderzoek wilden we beter begrijpen waarom kiezelwieren zo'n grote genetische diversiteit hebben en wat de invloed is van externe factoren zoals klimaatverandering op hun voortplanting."
Nieuwe methode ontwikkeld
Daarom gingen de onderzoekers op zoek naar een manier om die voortplanting te detecteren. "Daarvoor ontwikkelden we een nieuwe methode op basis van genexpressie", legt Bilcke uit.
"Dat is het proces waarbij cellen genetische informatie uit DNA omzetten in werkzame moleculen zoals eiwitten. Bij seksuele voortplanting worden specifieke genen actief. Door te kijken welke genen actief waren tijdens de voortplanting, konden de onderzoekers afleiden waar, wanneer en hoe vaak de kiezelwieren zich seksueel voortplanten."
Kiezelwieren planten zich voortdurend voort
Die nieuwe innovatieve methode pasten de wetenschappers toe op waterstalen die ze namen in de Schelde bij Melle, en vervolgens ook op stalen uit verschillende oceanen tijdens een expeditie met het onderzoeksschip Tara.
"Daaruit bleek dat in ongeveer 40 of 50 procent van alle stalen er op dat moment minstens 1 soort kiezelwier een seksuele voortplanting onderging. Dat is eigenlijk veel meer dan we hadden gedacht op basis van microscopische waarnemingen", zegt Bilcke.
Eigenlijk hebben kiezelwieren voortdurend seks op allerlei plekken in het water, en dat is echt een verrassing
Gust Bilcke, onderzoeker aan de UGent
"Eigenlijk hebben kiezelwieren voortdurend seks op allerlei plekken in het water, en dat is echt een verrassing. Het is niet de volledige populatie die zich voortdurend voortplant, maar er is altijd een deel van de cellen dat zich voortplant en zo eigenlijk de genetische recombinatie voortzet."
Invloed van klimaatverandering
Het onderzoek is belangrijk om te kunnen begrijpen hoe kiezelwieren en andere algen bij de voortplanting reageren op veranderingen die wij mensen aanbrengen in de natuur, zoals bijvoorbeeld klimaatverandering waarbij verschillen in zuurtegraad of temperatuur optreden.
"Dat is van essentieel belang, net omdat ze voor een groot deel instaan voor de zuurstofproductie op aarde", legt Bilcke uit. "Bovendien zijn kiezelwieren de belangrijkste producenten van fotosynthese in de oceanen. Wat betekent dat ze eigenlijk aan de basis staan van het voedselweb in de zee, en dus uiteindelijk ook voor onze voedselvoorraad."
De studie van de UGent verscheen in het toonaangevende vakblad Nature Communications .
Regionaal nieuws uit Oost-Vlaanderen
Gepubliceerd:
