Antarctica herbergt niet alleen bijzondere dieren. Ook in de bodem leven bacteriën die mogelijk nergens anders ter wereld voorkomen.
Wetenschappers hebben sterke aanwijzingen gevonden dat sommige bodembacteriën op Antarctica uniek zijn voor het continent. Het gaat om bacteriën uit het geslacht Arthrobacter. Die groep komt op veel plekken ter wereld voor. Ondanks dat bleek 90 procent van de onderzochte Antarctische stammen nergens anders te zijn gevonden.
Dat is opvallend. Micro-organismen kunnen zich namelijk veel makkelijker over de aarde verspreiden dan planten en dieren. Bacteriën kunnen bijvoorbeeld met luchtstromen worden meegenomen of via water op andere plaatsen terechtkomen. Daarom bestond binnen de microbiologie lange tijd het idee dat (bijna) alle microben in principe overal kunnen voorkomen, zolang de omstandigheden maar geschikt zijn.
Volgens onderzoeker Nick Dragone laat de nieuwe studie zien dat Antarctica daarop een uitzondering kan zijn. “Binnen de microbiologie bestaat al lang de aanname dat ‘alles overal is’”, zegt hij. “Antarctica werd daarbij vaak gezien als een mogelijke uitzondering. Onze resultaten ondersteunen dat idee. Sommige bodembacteriën op Antarctica lijken duidelijk te verschillen van de bacteriën die elders op aarde in de bodem zitten.” Het onderzoek is te vinden in Proceedings of the National Academy of Sciences.
Bijzondere vondst
De onderzoekers richtten zich op bacteriën uit het geslacht Arthrobacter. Dat was niet zomaar: deze bacteriën komen voor in bodems over de hele wereld, van Antarctica tot aan Colorado en zelfs in de tropen. Bovendien kunnen ze relatief goed in een laboratorium worden gekweekt.
Voor het onderzoek werden meer dan honderd bacteriestammen uit Antarctica bestudeerd. Die werden vergeleken met bijna vijfhonderd stammen uit andere delen van de wereld. Daarbij zaten ook bacteriën uit koude of droge gebieden, zoals het Tibetaans Hoogland, Spitsbergen en de Atacama, een woestijn in Chili.
Leestip: AI ontwerpt zestien echte virussen die bacteriën doden
Eerst brachten de wetenschappers het DNA van de bacteriën in kaart. Daarna vergeleken ze de genomen van de Antarctische bacteriën met de gegevens van andere bodembacteriën die elders op de aarde leven. Daaruit kwam een opvallend patroon naar voren: 90 procent van de Arthrobacter-stammen uit Antarctica kwam alleen op dat continent voor.
Volgens microbioloog Noah Fierer is dat bijzonder. Tot nu toe waren slechts enkele microben bekend die alleen in heel specifieke leefgebieden voorkomen. “Dat we organismen vinden die duidelijk verschillen en alleen op Antarctica voorkomen laat zien dat dit mogelijk ook op andere plekken gebeurt”, zegt Fierer. “Een belangrijke volgende vraag is of we hetzelfde patroon bij andere groepen micro-organismen zien.”
Woestijn van ijs
De onderzoekers wilden vervolgens weten of de Antarctische bacteriën niet alleen genetisch anders waren, maar zich ook anders gedroegen. Daarom kweekten ze verschillende stammen in het laboratorium. Daar bootsten ze omstandigheden na die typisch zijn voor Antarctica, zoals lage temperaturen en extreme droogte.
De Antarctische bacteriën groeiden meestal langzamer dan hun familieleden uit andere gebieden. Tegelijkertijd bleken ze goed bestand tegen de extreme omstandigheden. Volgens de onderzoekers wijst dat erop dat deze bacteriën zich in de loop van de tijd specifiek hebben aangepast aan het leven op Antarctica.
Dat past bij de bijzondere omstandigheden op het continent. Antarctica is niet alleen koud, maar ook uitzonderlijk droog. Grote delen van het continent lijken in de zin veel op een woestijn. Bovendien ligt Antarctica ver verwijderd van andere landmassa’s. Die combinatie van isolatie, kou en droogte kan ervoor hebben gezorgd dat bepaalde bacteriën daar een eigen ontwikkeling hebben doorgemaakt.
“Als je op zoek bent naar micro-organismen die alleen op één plek voorkomen is Antarctica een goede plaats om te beginnen”, legt Fierer uit. “Het is een heel continent dat geografisch geïsoleerd ligt. Bovendien zijn de omstandigheden er heel anders dan in de meeste andere bodems: de extreme kou ligt daarbij natuurlijk het meest voor de hand, maar Antarctica is daarnaast ook extreem droog.”
Biodiversiteit zit vooral in de grond
Volgens teamlid Byron Adams laat het onderzoek zien dat biodiversiteit veel verder gaat dan alleen de dieren die we met het blote oog kunnen zien. “We denken bij biodiversiteit op Antarctica vaak aan pinguïns, zeehonden en walvissen”, zegt hij. “Maar dit onderzoek laat zien dat sommige van de meest bijzondere soorten op Antarctica microscopisch klein zijn.”
De studie roept ook nieuwe vragen op. De onderzoekers bekeken nu één groep bacteriën. Het is nog niet duidelijk hoeveel andere microbengroepen op Antarctica op een soortgelijke manier uniek zijn. Toekomstig onderzoek kan laten zien of er mogelijk nog meer bijzondere bacteriën op het continent voorkomen dan tot nu toe werd gedacht.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Ziekmakende bacteriën verspreiden zich onder Braziliaanse kweekvissen en Massaal aan de diarree door plofkippen: gevaarlijke darmbacterie lift mee op bio-industrie . Of lees dit artikel: Wie samenwoont, deelt zijn bacteriën en koppels delen het meest .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
