Chlamydomonas nivalis

rode groenalg in het wit

meer informatie

De groenalg C. nivalis is vooral bekend om zijn voorkomen in besneeuwde bergen. Met zijn rode pigmenten vormt het zogenaamde watermeloensneeuw. Er zijn twee paartypes in deze soort, analoog aan geslachten. In plaats van mannetjes en vrouwtjes worden de paartypes + en − genoemd.

De groenalg C. nivalis is vooral bekend om zijn voorkomen in besneeuwde bergen. Met zijn rode pigmenten vormt het zogenaamde watermeloensneeuw. Er zijn twee paartypes in deze soort, analoog aan geslachten. In plaats van mannetjes en vrouwtjes worden de paartypes + en − genoemd.

Het geslacht Chlamydomonas omvat een paar honderd soorten eencellige groenalgen die allemaal twee flagella hebben om de cel voort te bewegen. De ovale tot ronde cellen van C. nivalis hebben meestal een diameter van 5–15 µm, maar kunnen in hun immobiele, rode fase tot wel 40 µm groot zijn.

Reflecteren op algen 

Hoe kan een microalg invloed hebben op een macroscopisch proces zoals het klimaat? Dit is te verklaren aan de hand van de pigmenten van Chlamydomonas nivalis, het smelten van sneeuw, en de albedo van sneeuw. De pigmenten beschermen de algen tegen UV-straling. De straling wordt in de cellen omgevormd tot warmte, wat ervoor zorgt dat sneeuw in de directe omgeving van de cellen smelt. Albedo is het weerkaatsingsvermogen van een object of oppervlak. Bos weerkaatst bijvoorbeeld weinig straling; de albedo van bos is laag. Sneeuw daarentegen weerkaatst de meeste straling die erop valt en heeft een hoog albedo. Grote sneeuwvlakten nemen dus vrijwel geen warmte op. Als er heel veel overwinterende C. nivalis voorkomen, nemen ze met z'n allen veel stralingswarmte op, en wordt de albedo van de sneeuwvlakte lager. Het hele gebied houdt zo veel meer warmte vast, en geeft dit ook af naar de luchtlagen erboven. Heel veel microben bij elkaar kunnen zo dus een groot effect hebben op het klimaat.

De stoplicht-alg 

De levenscyclus van Chlamydomonas nivalis kent drie fases: groen, oranje en rood. In de lente en vroege zomer ontstaan in smeltwater groene, bewegende cellen door rijpingsdeling. Deze cellen hebben de karakteristieke twee flagella en zwemmen rond om optimale lichtcondities te vinden. De groene cellen bevatten gedurende deze fase vooral chlorofyl, het pigment dat in alle fotosynthetiserende organismen hebben. Later in de zomer beginnen de nutriënten schaarser te worden en de zonne-instraling steeds heftiger. De cellen beginnen in de oranje fase met suikers en vetten opslaan en ze verliezen hun flagella. Gedurende de oranje fase wordt ook de celwand dikker om de naderende vrieskou te overleven. Als de winter arriveert verandert de oranje cel in een rode spore. In de rode fase bevatten de cellen veel van de stof astaxanthine, een rood pigment dat de cel beschermt tegen UV-straling. Als rode cellen wachten ze tot de lente weer begint en de groene nakomelingen weer op pad kunnen gaan.

Bevriezen voor gevordenen 

Een extremofiel is een organisme dat goed onder extreme omstandigheden kan leven. Omstandigheden waarin een mens soms nog geen microseconde zou overleven. De meeste extremofielen zijn micro-organismen zoals schimmels, algen, bacteriën en vooral archaea. Extremofielen die leven bij extreem lage temperaturen worden psychrofielen genoemd. Zo zijn er microben die in het koudste gebied op aarde kunnen overleven. De nematode Panagrolaimus davidi komt vooral voor langs de kust van Antarctica en kan daar temperaturen van -80°C weerstaan. Het is een van de weinige organismen die interne bevriezing kan overleven. Meer dan 80% van het vocht in zijn cellen kan bevriezen zonder dat hij sterft. Hij voorkomt scheuren in de celmembranen met het suikermolecuul trehalose. Om zichzelf te beschermen, maken veel psychrofielen antivrieseiwitten aan. Deze binden met de microscopische ijskristallen en voorkomen dat ze samenklonteren tot grotere kristallen en de cel lek prikken. Bij de opstelling ‘Extremofielen’ ontdek je op welke extreme plekken microben nog meer kunnen overleven.