Een volledige dag vertoeven in een omgeving van 37,1 graden Celsius is voor het weerbarstige organisme al een brug te ver.
Beerdiertjes zijn niet kapot te krijgen. Althans, dat dacht men. Een aanname die niet geheel ongegrond is. Meerdere studies hebben uitgewezen dat deze minuscule organismen veel meer kunnen hebben dan de meeste andere wezens. Zo kunnen ze wel tot tien jaar zonder water, overleven ze zelfs bij gebrek aan zuurstof en zijn ze bestand tegen kosmische straling. Maar onderzoekers hebben in een nieuwe studie toch hun zwakke plek weten te vinden. En die is veel minder spectaculair dan je misschien zou denken.
Beerdiertjes zijn microscopisch kleine organismen die onder meer te vinden zijn in de grond en op planten. Ze bereiken een lichaamslengte van ongeveer een halve millimeter en een breedte van ongeveer 1/5 millimeter, waardoor ze met het blote oog bijna niet te zien zijn. Beerdiertjes komen wijdverspreid in de natuur voor. Een pluk mos kan bijvoorbeeld al zeker duizenden exemplaren herbergen. Daarnaast zijn het taaie rakkers. Je kunt ze bijvoorbeeld meer dan dertig jaar invriezen: na ontdooiing pakken ze hun leven gewoon weer op.
De studie
In een nieuwe studie besloten onderzoekers de tolerantie voor hoge temperaturen van de Ramazzottius varieornatus te onderzoeken: een soort beerdiertje die veel wordt gevonden in zoet water. En dat is niet zonder reden. “Vóór onze studie werden beerdiertjes beschouwd als de enige organismen op aarde die enorme rampen – bijvoorbeeld de impact van een planetoïde – zouden hebben overleefd,” vertelt Ricardo Neves aan Scientias.nl. “Maar nu weten we dat dat niet waar is. Hoewel beerdiertjes één van de meest veerkrachtige organismen zijn die op onze aarde voorkomen, is het nu duidelijk dat ze kwetsbaar zijn voor hoge temperaturen. Met dit onderzoek wilden we meer weten over hun tolerantie voor extreme omgevingscondities.”
Warmte
Eerdere studies hebben geconstateerd dat beerdiertjes temperaturen van -272 tot 150 graden Celsius kunnen verdragen. “Dat was echter maar voor korte duur, tot ongeveer een uur,” legt Neves uit. “In onze studie hebben we daarom getest of beerdiertjes ook langer dan een uur tegen hitte kunnen.” De onderzoekers bogen zich zowel over beerdiertjes in hun zogenaamde actieve toestand (wanneer ze omringd zijn door een beetje water) en ‘droge’ beerdiertjes. Laatstgenoemde in een bepaalde staat waarin het organisme verkeert die hem het vermogen geeft om tegen zware omgevingscondities te kunnen. De onderzoekers kwamen erachter dat de helft van de actieve beerdiertjes na 24 uur bij een temperatuur van 37,1 graden Celsius al het loodje legde. Met een korte acclimatisatieperiode konden de beerdiertjes een temperatuur tot 37,6 graden Celsius verdragen. Droge beerdiertjes konden ongeveer een uur lang een temperatuur van 82,7 graden Celsius aan.
Verklaring
De bevindingen zijn best opmerkelijk. “We hadden eigenlijk verwacht dat beerdiertjes veel beter tegen hogere temperaturen konden,” zegt Neves. “Niettemin omdat eerdere studies onthulden dat beerdiertjes wel temperaturen tot 150 graden Celsius konden weerstaan. We waren daarom zeer verrast om een heel ander scenario te zien.” De resultaten zijn zeker opvallend. Want hoewel beerdiertjes weerbarstige wezentjes zijn die heel wat aankunnen, is het best merkwaardig dat een temperatuur van 37 graden Celsius het organisme al fataal wordt. “Achterliggende mechanismen die beerdiertjes bestendig maken tegen bijvoorbeeld zuurstofloze omgevingen of kosmische straling beschermen hen duidelijk niet tegen hoge temperaturen,” concludeert Neves. “Dit komt waarschijnlijk omdat sommige eiwitten die betrokken zijn bij hun beschermingsmechanisme bij hoge temperaturen worden gedenatureerd.”
Klimaatverandering
De bevindingen zijn best verontrustend met het oog op klimaatverandering. De negatieve effecten van de opwarming van de aarde sijpelt op dit moment al door in veel ecosystemen op onze planeet. Het is daarom heel belangrijk om te gaan begrijpen hoe stijgende temperaturen de gezondheid en het welzijn van dieren en bepaalde organismen beïnvloedt. Dat zelfs één van de meest onverwoestbare organismen op onze planeet niet tegen hoge temperatuur bestand is, is daarom best zorgelijk. De vraag is dan ook of beerdiertjes zich kunnen aanpassen aan een warmer klimaat. De geobserveerde acclimatisatieperiode uit het experiment zorgde er per slot van rekening voor dat het organisme nét iets beter een hoge temperatuur kon verdragen. “Het betekent dat actieve beerdiertjes zich enigszins aan stijgende temperaturen kunnen aanpassen,” zegt Neves desgevraagd. “Hoe snel de temperaturen stijgen en hoe goed beerdiertjes kunnen acclimatiseren valt echter nog te bezien. Actieve beerdiertjes zouden best weleens moeite kunnen gaan hebben om met de stijgende temperaturen als gevolg van de opwarming van de aarde om te gaan.”
Waarschijnlijk is dit nog niet het laatste dat over beerdiertjes gezegd en geschreven is. De piepkleine organismen blijven ons namelijk verbazen. Daarnaast kijken we er schijnbaar ook graag naar. Toen een onderzoeker een filmpje op Twitter zette waar een poepend beerdiertje op te zien was, veroverde deze al snel bijna 24.000 views. En het is inderdaad fascinerend beeldmateriaal. Te zien is hoe een beerdiertje – met een lengte van ongeveer 0,2 millimeter – er een drolletje uitwerkt dat ongeveer een derde van zijn lichaamslengte uitmaakt.
