Nieuw onderzoek toont aan dat bacteriën optische objecten zijn. Elke cel doet dienst als een soort microscopische oogbol.

De onderzoekers bestudeerden cyanobacteriën. Deze bacteriën leven in water en zijn onder meer verantwoordelijk voor het gladde, groene slijm dat je soms ziet op stenen in en nabij het water. De bacterië ontstonden zo’n 2,7 miljard jaar geleden en doen aan fotosynthese. Dat betekent dat ze energie van de zon gebruiken. Het is dan natuurlijk wel handig als je de positie van de zon weet en je op de zon kunt richten. Eerder onderzoek heeft al aangetoond dat de bacteriën fotoreceptoren bevatten en in staat zijn om de positie van de zon te bepalen en in de richting van het licht te bewegen.

Lens
“Het feit dat bacteriën reageren op licht is één van de oudste wetenschappelijke waarnemingen op het gebied van hun gedrag,” vertelt onderzoeker Conrad Mullineaux. Maar hoe kunnen bacteriën nu precies ‘kijken’? Mullineaux en zijn collega’s hebben dat nu achterhaald. Ze hebben ontdekt dat bacteriële cellen dienst doen als een lens. Het lijf van de bacterie is dus eigenlijk vergelijkbaar met de menselijke oogbol. Het is een microscopisch oog. “Het idee dat bacteriën hun wereld ongeveer op dezelfde manier zien als wij dat doen is opwindend,” vindt Mullineaux.

Zo 'ziet' een camera, een menselijk oog en een bacterie de wereld. Afbeelding: eLife / http://dx.doi.org/10.7554/eLife.12620.

Zo ‘ziet’ een camera, een menselijk oog en een bacterie de wereld. Afbeelding: eLife / http://dx.doi.org/10.7554/eLife.12620.

Brandpunt
Wanneer licht op de bacterie valt, wordt het gebroken. Het licht komt vervolgens weer samen aan de andere kant van de cel. De bacterie komt dan in beweging en beweegt zich van de plek waar het licht samenkomt vandaan, dus in de richting van het licht.

Logisch
Onze observaties, die aantonen dat bacteriën optische objecten zijn, zijn achteraf gezien vrij logisch, maar we hadden er nooit aan gedacht tot we het zagen. En niemand anders is het eerder opgevallen, ook al bestuderen wetenschappers bacteriën al 340 jaar onder microscopen.”

Niet zo scherp
De bacteriën die de onderzoekers bestudeerden, zijn ongeveer een half miljard keer kleiner dan het menselijke oog. Net zoals beelden omgekeerd op ons netvlies komen te staan, staan ook de beelden die op de andere zijde van de bacterie geprojecteerd worden op hun kop. De resolutie van die beelden is – in vergelijking met de beelden op het menselijk netvlies – veel lager, zoals ook de afbeelding hierboven laat zien.

Dat er overeenkomsten zijn tussen de wijze waarop deze bacteriën en mensen de wereld ‘zien’, is waarschijnlijk te verklaren door convergente evolutie. We spreken van convergente evolutie als organismen uit verschillende, niet aan elkaar verwante taxonomische groepen dezelfde eigenschappen ontwikkelen. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen of ook andere bacteriën op deze wijze ‘zien’.