Samen is beter dan alleen
Onder eukaryotenverstaan we alle organismen die een celkern hebben. Wij mensen vallen in die groep, maar ook alle schimmels, planten en dieren. Wetenschappers denken dat eukaryote cellen zijn ontstaan uit verschillende prokaryoten, cellen zonder celkern. Zij vermoeden dat twee of meer soorten een nauwe samenwerking aangingen, omdat de ene soort precies produceerde wat de ander nodig had om te overleven en vice versa. In sommige gevallen werden de prokaryoten zo afhankelijk van elkaar, dat de ene prokaryoot de andere insloot in zijn eigen cel, waarna ze verder gingen als één organisme. Deze theorie wordt de endosymbiose-theorie genoemd.
Bewijs voor deze theorie is lastig te vinden. Niet zo gek, want deze endosymbiose vond volgens de theorie miljarden jaren geleden plaats. Afgelopen maand kwam het bewijs dan toch: de Japanse onderzoekers isoleerden namelijk precies de prokaryoot waar we al zo lang naar op zoek waren. Het bleek een eencellige uit het domein van de Archaea te zijn, die ze de naam Prometheoarchaeum syntrophicum gaven. De onderzoekers wisten dat ze goed zaten, omdat de archaeon verschillende genen heeft die verder alleen in eukaryote organismen voorkomen, terwijl ze zelf niet tot die groep behoren. Verder leeft de archaeon in nauwe samenwerking met een bacterie én heeft de cel lange uitlopers die in staat zijn om andere cellen in te sluiten. Dit zijn allemaal overtuigende bewijzen voor de endosymbiose-theorie.
Geduld
P. syntrophicum liet zich niet gemakkelijk temmen. De wetenschappers vingen de archaeon op 2.500 meter diepte door sediment te verzamelen van de zeebodem bij Japan. Dit sediment smeerden ze op een speciaal soort sponsjes en die hingen ze op in een tank met langzaam stromend zeewater. Ze probeerden de ideale groeiomstandigheden te creëren voor het archaeon door te variëren met temperatuur en voedingsstoffen. De extreme omstandigheden waarin het archaeon zich normaal bevindt, bleken lastig na te bootsen. Het duurde twaalf jaar voordat de onderzoekers het juiste groeirecept hadden gevonden én voldoende cellen konden verzamelen om onderzoek mee te doen.
De nieuw ontdekte archaeon heeft wel 15 tot 24 dagen nodig om zich één keer te delen. Dit komt omdat het op bodem van de oceaan zo koud is. Er is daardoor voor deze soort maar weinig energie beschikbaar om te kunnen groeien. Ter vergelijk: de darmbacterie E. coli deelt elke twintig minuten.