Onderzoek op zeven kilometer diepte

Nieuws

Onderzoek op zeven kilometer diepte

Gepubliceerd op
10 december 2015

De Wageningse sponzenonderzoekers duiken verder de diepte in. De afgelopen maanden heeft een promovendus van Wageningen University in de zee bij Curaçao monsters van sponzen genomen op maar liefst 250 meter diepte voor onderzoek, en komend jaar gaat er, in een groot EU-project, bij de Mid-Atlantische Rug zelfs op zeven kilometer diepte gezocht worden naar sponzen.

Foto: veldwerk Anak Agung Gede Indraningrat, Curaçao

Sponzen zijn eenvoudige meercellige dieren die vast zitten aan de zeebodem. Er bestaan duizenden soorten, en ze komen zowel voor in zoet als zout water. Bijzonder aan sponzen is dat ze iedere dag duizenden keren hun eigen lichaamsgewicht aan water filteren om zich van voedsel te voorzien.

Symbiose met bacteriën

Wetenschappers doen veel onderzoek naar sponzen omdat ze samenleven met bacteriën. In die symbiose ontstaan stofjes die mogelijk ook interessant zijn voor toepassingen boven water, bijvoorbeeld als mogelijk antibioticum. Elk sponzensoort heeft zo zijn eigen bacteriën bij zich, vertelt microbioloog Detmer Sipkema van Wageningen University, die veel onderzoek doet naar sponzen. “Mensen hebben ook bacteriën in hun lichaam. Meer dan je aan cellen hebt, en samen ongeveer een kilo wegend. Bij sponzen kan het gewicht aan bacteriën oplopen tot de helft van hun gewicht. Geen enkel ander dier heeft zoveel bacteriën en daarmee ook zoveel bioactieve stofjes bij zich.”

Diepe diepzee

Over de ecologie van de sponzen is echter nog weinig bekend. Sipkema doet daar met collega’s onderzoek naar; vroeger vooral in de Oosterschelde, tegenwoordig over de hele wereld. Deze herfst kreeg de Wageningse promovendus Anak Agung Gede Indraningrat, die financieel wordt gesteund door de Indonesia Endowment Fund for Education (LPDP), de kans om met een geavanceerde kleine duikboot in de Caraïben monsters van sponzen te verzamelen in de diepzee, tot circa 250 meter diepte. Dat is de grens waarbij nog net licht doordringt – belangrijk omdat veel zeeleven afhankelijk is van zonlicht. “Dit gaat informatie opleveren over de invloed van diepte op het voorkomen van micro-organismen, en hopelijk ook over bestanddelen voor antibiotica”, vertelt Indraningrat, net terug van Curaçao.

In het donker leven echter ook organismen. Sipkema: “Duikers komen gewoonlijk niet dieper dan achttien meter, en geavanceerde duikers tot zestig meter maar dan kunnen ze daar maar kort blijven. Men zegt wel dat we het oppervlak van de maan beter kennen dan de bodem van de oceaan. Hoe dieper we zoeken, hoe groter de kans dat we iets onbekends tegenkomen.”

Kringloop van elementen

In het nieuwe Europese project SPONGES gaat Sipkema onderzoek doen naar sponzen op 7.000 meter diepte bij de Mid-Atlantische Rug, middenin de Atlantische oceaan waar aardlagen tegen elkaar aan liggen De onderzoeker gebruikt daarbij een onderwaterrobot (remotely operated vehicle of ROV) die op afstand te besturen is vanaf een boot of platform. Het onderzoek vindt daar plaats vanwege de hydrothermale aderen. Zwarte ‘waterwolken’ stijgen hier uit de zeebodem op. “Dankzij de stoffen in die wolken is zo diep in zee ook leven mogelijk. Wij gaan kijken naar de micro-organismen bij de daar levende sponzen, de stofjes die ze maken, en hun rol in de kringloop van elementen, zoals stikstof en silicium. Die kennis is belangrijk omdat er ook ondernemende partijen zijn die uit die wolken metalen of energie willen gaan winnen. Dan moet je wel weten wat dit voor de ecologie en kringloop betekent.”

Bioactieve moleculen

Sipkema hoopt de gevonden microben vervolgens in het lab te kunnen bestuderen op de biologisch actieve moleculen die ze produceren. Ook genetische analyse zijn interesse. “Want ook dat kan een beeld geven van het potentieel van sponzen en hun micro-organismen in de zoektocht naar nieuwe medicijnen.” Het in kaart brengen van de genen gebeurt nu al voor sponzen die minder diep leven, in een lopend groot EU-project BluePharmTrain dat Wageningen UR coördineert en een Nederlands project samen met het bedrijfsleven (BE-Basic).

Bij andere onderdelen van SPONGES zijn dierwetenschappers en bioprocestechnologen van Wageningen University betrokken. Zij gaan kijken naar de mogelijke effecten van de opwarming van de aarde op diepzee-ecosystemen en de mogelijkheid om de silicium skeletstructuren van sponzen te gebruiken voor biomedische toepassingen.