Zeesponzen zijn van vitaal belang voor het mariene ecosysteem, maar leggen massaal het loodje. En onderzoekers denken nu eindelijk te begrijpen waarom.
Zeesponzen worden vaak verward met planten, maar het zijn in feite dieren. Ze behoren zelfs tot de oudste op aarde! Hoewel de zeespons, die zo’n 545 miljoen jaar geleden het levenslicht zag, dus al behoorlijk wat klimaatveranderingen heeft meegemaakt, lijkt hij niet goed tegen de hedendaagse opwarming opgewassen te zijn. “We hebben gezien dat veel sponzen door hittegolven in de Middellandse Zee en in Nieuw-Zeeland zijn weggevaagd,” vertelt onderzoeksleider Emmanuelle Botte. Lange tijd tastten wetenschappers over de precieze reden in het duister. Maar een nieuwe studie licht nu een tipje van de sluier op.
Zeesponzen
Zeesponzen zijn essentieel voor mariene ecosystemen. Ze spelen een cruciale rol in de oceaan, omdat ze onderdak en voedsel verschaffen aan talloze zeedieren. Bovendien recyclen ze voedingsstoffen door dagelijks duizenden liters zeewater te filteren en herbergen ze microben die mogelijk de sleutel zijn tot enkele van de meest urgente medische uitdagingen waar we vandaag de dag mee te maken hebben (zie kader).
Naast het bieden van voedsel en onderdak aan andere organismen, zijn sponzen ook heel belangrijk voor de ontdekking van nieuwe medicijnen. De meerderheid van de moleculen die werken tegen tumoren of ziekteverwekkers worden namelijk geproduceerd door ongewervelde dieren – en in het bijzonder door de microben die in symbiose met sponzen leven. Deze symbiose is essentieel voor gezonde oceanen en een goudmijn voor moleculen die farmaceutisch en commercieel van belang zijn.
Maar, het gaat al een tijdje niet zo goed met de zeespons. “We zien dat sommige sponzen niet zo resistent zijn tegen klimaatverandering als we eerst dachten,” zegt Botte. “We hebben deze studie uitgevoerd omdat we wisten dat sommige sponzen gevoelig zijn voor toekomstige klimaatomstandigheden, maar we wilden weten waarom.”
Symbiose
Zoals gezegd herbergen zeesponzen bepaalde microben. “Ze leven in symbiose met micro-organismen die vitale rollen vervullen,” legt Botte uit. “Ze hergebruiken voedingsstoffen, produceren energie en beschermen de spons tegen roofdieren en ziektes. Sommige microben ontgiften zelfs het lichaam van de spons.” Deze essentiële relatie tussen spons en microbe is goed gedocumenteerd. Bovendien is ook bekend dat sommige sponssoorten en bijbehorende microben bijzonder kwetsbaar voor hoge watertemperaturen zijn.
Studie
Om daar het fijne van te weten, besloten onderzoekers de microbiële samenstelling van verschillende sponzen te bestuderen die aan verschillende watertemperaturen werden blootgesteld. De onderzoekers concentreerden zich op een soort die bekend staat als Stylissa flabelliformis en voornamelijk op het Groot Barrièrerif, het grootste koraalrif ter wereld, leeft. “We ontdekten dat er grote verschillen bestaan tussen de typen microben die we aantroffen in een gezonde spons die in koel water leeft en een stervende spons die in warm water vertoeft,” aldus Botte.
Microbe
Eén verandering viel in het bijzonder op. Zo blijkt dat wanneer de tropische zeespons wordt blootgesteld aan hogere oceaantemperaturen, een belangrijke microbe het hazenpad kiest. “Een groep microben, namelijk de archaea, vertegenwoordigt tien procent van alle microben in de gezonde spons,” vertelt Botte. “Maar in de stervende spons zagen we er geen één.” De onderzoekers ontdekten dat een temperatuurstijging van drie graden Celsius (een temperatuurstijging die tegen 2100 wordt verwacht maar ook vandaag de dag al af en toe in Australische wateren wordt gemeten) ervoor zorgt dat deze cruciale microbe de zeespons in de steek laat. En dat kan uiteindelijk zelfs leiden tot de ondergang van de spons. “We ontdekten dat deze microbe de enige is die de door de spons geproduceerde ammoniak kan ontgiften,” licht Botte toe. “Zonder deze microbe kan giftige ammoniak in het weefsel ophopen.” En dat leidt er vervolgens toe dat sponsweefsel afsterft.
Microbioom
Het lijkt erop dat de symbiose tussen Stylissa flabelliformis en zijn microben niet sterk genoeg is om de hoge temperaturen die worden verwacht, het hoofd te bieden. “Net als jij en ik hebben sponzen een gezond microbioom nodig om te overleven,” stelt Botte. “We vermoeden dat veranderingen in de typen microben, en, nog belangrijker, de functies die ze bekleden, zouden kunnen verklaren waarom sommige sponzen het moeilijk hebben in warmer water.”
Dankzij de studie hebben onderzoekers eindelijk het mysterie ontrafeld en weten we nu beter waarom zoveel zeesponzen van de zeebodem verdwijnen: opwarmende oceanen verstoren als het ware de delicate samenwerking tussen spons en microbe. De onderzoekers onderstrepen dan ook het risico dat klimaatverandering voor de microbiële diversiteit op aarde vormt. “Klimaatverandering heeft niet alleen gevolgen voor grote, charismatische dieren,” benadrukt Botte. “Ook ‘onzichtbare’ dieren en hun microben worden aangetast. En dat terwijl zij juist essentieel zijn voor gezonde oceanen en het leven op onze planeet.”
