N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.
Biologie Asgard-archaea staan aan de basis van de cellen van alle schimmels, planten en dieren. In het lab zijn ze lastig in leven te houden.
:format(webp)/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data95222479-9000c1.jpg)
Foto Hiroyuki Imachi, Masaru K. Nobu, JAMSTEC 2020
Asgard-archaea worden ze genoemd, de oeroude microben uit de diepzee die aan de basis staan van de complexe levensvormen op aarde. Begin 2020 wisten Japanse microbiologen voor het eerst een Asgard-microbe in het lab te kweken. En nu, bijna drie jaar later, hebben biologen in Wenen opnieuw een archaeasoort gecultiveerd. Lokiarchaeum ossiferum, genoemd naar de Noorse god Loki, leeft het liefst bij zo’n 20 graden Celsius in zuurstofloze omstandigheden en deelt zich eens in de één tot twee weken, schrijven de biologen in Nature.
De cellen van alle dieren, planten en schimmels – zogeheten eukaryotische cellen – ontstonden tijdens de evolutie uit het samengaan van cellen van twee verschillende types micro-organismen: bacteriën en archaea. Hoe dat proces precies verliep is nog steeds niet duidelijk, maar wél is bekend welke archaea-stam de meest waarschijnlijke kandidaat is voor die zogeheten eukaryogenese: de Asgard-archaea. Die stam werd in 2015 ontdekt door de Nederlandse bioloog Thijs Ettema, in zeeslib rondom een Noorse warmwaterbron. Als eerbetoon noemde hij de archaea naar Asgard, waar volgens de Noorse mythologie de goden wonen.
Wat onderzoek aan de Asgard-archaea lastig maakt is dat ze erg moeilijk in leven te houden zijn in het lab, laat staan dat je ze makkelijk kunt vermeerderen. In 2020 lukte dat in Japan voor het eerst, met een soort die Prometheoarchaeum syntrophicum werd genoemd. Een verwijzing naar Prometheus, die volgens de Griekse mythologie de eerste mensen creëerde uit klei.
De god van de chaos
Met de cultivering van de huidige soort, Lokiarchaeum ossiferum, blijven microbiologen trouw aan de Noorse Asgardmythologie – Loki was de god van de chaos, een onruststoker die van gedaante kon wisselen. Wat de nieuwe publicatie zo interessant maakt, is dat het celskelet in detail zichtbaar is gemaakt. Dat is complexer dan dat van andere archaea of van bacteriën. Het celmembraan is voorzien van allerlei uitsteeksels. In de cel zelf zijn microfilamenten zichtbaar: ragfijne vertakkingen van het eiwit actine die de verschillende onderdelen van de cel met elkaar verbinden.
Net als Prometheoarcheum heeft Lokiarchaeum bacteriën in de buurt nodig om te groeien en ruilt daarbij waterstof tegen andere voedingsstoffen. Die ‘sociale’ levensstijl vergroot de kans op het samengaan van cellen, en dus op het ontstaan van eukaryote levensvormen.
De soort gedijt alleen in zuurstofloze omgevingen rond de 20 graden Celsius, en deelt zich extreem langzaam: eens in de 7 tot 14 dagen. Daarmee is het alsnog een van de snellere archaea-soorten. Maar wie een substantiële hoeveelheid cellen wil onderzoeken, heeft dus geduld nodig.
