Alle planten en dieren hebben energie nodig. Dieren eten normaal gesproken andere dieren of planten op om aan hun energie te komen. Planten zijn op hun beurt meestal in staat om energie te halen uit zonlicht via fotosynthese. Maar er zijn opzienbarende uitzonderingen.
Neem bijvoorbeeld de van twee walletjes etende acoela. Dit kleine, wormachtige diertje leeft in de oceaan. Sommige acoela-soorten kunnen op twee manieren energie genereren. Zij vormen symbiotische relaties met eencellige microalgen die energie uit zonlicht halen. Ze werken de algen naar binnen, maar eten ze niet op. Sterker nog, ze installeren ze vlak onder het huidoppervlak en profiteren van de energie die de algen met behulp van fotosynthese opwekken. Ondertussen hebben de honderden microalgen het prima naar hun zin binnenin de acoela.
Schijn bedriegt
Acoela lijken op het eerste gezicht een van de meest primitieve soorten in het dierenrijk, maar schijn bedriegt. Het zijn kleine, tweezijdig symmetrische ongewervelden met een afmeting van tussen de 0,5 en 15 millimeter. Het zeediertje is een triploblast, wat betekent dat het bestaat uit drie lagen cellen. De buitenste laag is de epidermis (huidlaag). Die is bedekt met trilharen die beweging mogelijk maken. Er is geen hart- en vaatstelsel aanwezig, maar ze hebben wel een mond waarmee ze eencellige algen als voeding (of als levend zonnepaneel) kunnen opnemen. Ook hebben ze een netwerk van zenuwen en spiercellen, waarmee ze voedsel kunnen grijpen en in combinatie met de trilharen de voortbeweging kunnen aansturen.
Levende zonnepanelen
Biologen zijn bovenmatig geïnteresseerd in acoela, omdat ze een van de eerste diergroepen op aarde waren en de intrigerende eigenschap hebben om zichzelf te kunnen regenereren. Sommige acoela vormen zoals gezegd symbiotische relaties met microalgen, waaronder groene algen en dinoflagellaten die veel in de buurt van koraalriffen te vinden zijn. “Deze acoela-soorten slokken microalgen op als voedsel, maar ze verteren de eencelligen niet. Integendeel, ze geven de algen een mooi plekje vlak onder het oppervlak. Daar zijn de microalgen in staat om energie op te wekken uit zonlicht, net als de zonnepanelen die op de daken van huizen liggen”, legt onderzoeker Siratee Riewluang van de Hokkaido Universiteit in Japan uit.
Felgekleurde algen
“Fotosynthetische acoela vinden we voornamelijk in de warmere zeewateren. Daarom focusten we bij het nemen van monsters op de kust van Zuid-Japan. Ook kwamen we acoela tegen vlakbij Kochi, een Japanse regio waar warm water naartoe stroomt via de Kuroshio-stroming. Fotosynthetische acoela zijn soms lastig op te sporen, ze zijn microscopisch klein. Maar onder de microscoop zijn ze heel duidelijk te herkennen aan hun felgekleurde algen”, vertelt Siratee.
Gedurende heel 2022 hebben Japanse onderzoekers algen- en sedimentmonsters genomen. De gastheer en zijn symbionten zijn via DNA-sequencing geïdentificeerd. De symbiotische microalgen zijn door de wetenschappers uit hun gastheer geplukt en op cultuur gezet, om ze beter te kunnen analyseren. Hieruit bleek dat de acoela allerlei groene algen onder de leden hadden, genaamd Tetraselmis. Daar was tot nu toe nog maar een enkele soort van bekend. Ook bleken er verschillende soorten dinoflagellaten in de acoela rond te dobberen. De meesten kunnen we onder de Symbiodiniaceae scharen, maar sommige Tetraselmis en dinoflagellaten zijn mogelijk nieuwe ontdekkingen.
Fascinerend samenspel
De onderzoekers waren erg verrast toen bleek dat ze een volledig nieuwe groep acoela konden identificeren, die allemaal microalg-symbionten bij zich droegen. “We stuitten op veel meer acoela-diversiteit dan gedacht”, aldus hoofdonderzoeker Kevin Wakeman. “Zelfs op basis van deze dataset, die alleen op Japan focust, kunnen we al met zekerheid stellen dat er een fascinerend samenspel bezig is tussen acoela en microalgen. Onze resultaten kunnen als basis dienen voor toekomstige studies die dieper inzoomen op deze interessante ecologische mechanismen.”
Het wetenschappelijke duo uit Hokkaido zal de komende tijd nog met veel plezier de fotosynthetische acoela door de microscoop gaan bekijken. “Het zou geweldig zijn als we kunnen achterhalen of we hier werkelijk met een geheel nieuwe groep acoela te maken hebben, maar daar hebben we meer genetische gegevens en ondubbelzinnige visuele data voor nodig. Uiteindelijk zou ik graag geavanceerde beeldvormingstechnieken willen gebruiken om deze acoela op moleculair niveau te onderzoeken”, besluit Siratee.