Het is voor het eerst dat er een dier wordt gevonden dat niet ademt, maar wel leeft.

Het leek zo klaar als een klontje: meercellige organismen hebben zuurstof nodig om te leven. Jij, ik, de kat van de buren en de spin op je plafond: alle dieren ademen. Toch zijn wetenschappers nu op een bizarre vondst gestuit. Want zij troffen een heel klein microscopisch diertje aan dat helemaal geen zuurstof nodig heeft om te leven.

Henneguya salminicola
Het gaat om een diertje met de naam Henneguya salminicola. “Dit is een Myxozoa,” vertelt onderzoeker Dorothee Huchon aan Scientias.nl. “Het zijn microscopische parasitaire dieren die een complexe levenscyclus hebben waarbij meestal een vis en worm betrokken zijn.” De Myxozoa staan erom bekend dat ze veel commerciële vis infecteren zoals zalm en forel. “De Myxozoa vormt witte cystes in zijn gastheer,” gaat Huchon verder. “Als je dit eet is dit verder niet schadelijk, maar niemand wil natuurlijk zalm eten met witte stipjes erop. Binnen deze witte cystes worden sporen gevormd. Deze sporen zijn meercellig en bezitten stekende cellen die erg lijken op medusa-cellen. Dit is dan ook een kenmerk dat aangeeft dat de parasiet verwant is aan medusa. Met de microscopische sporen infecteert de parasiet de worm. Binnen de worm kunnen zich weer nieuwe sporen ontwikkelen die de vis infecteren.”


Zuurstof
Terwijl de onderzoekers zich over de genen van de H. salminicola bogen, kwamen ze er tot hun grote verbazing achter dat het dier geen mitochondriaal DNA bevat. En dit betekent dat het diertje geen zuurstof nodig heeft om te leven en dus niet ademt (zie kader). “Dit was een hele verrassende ontdekking,” zegt Huchon. “Men dacht dat alle dieren ademden. De toename van de zuurstofconcentratie op aarde wordt bovendien beschouwd als één van de factoren die hebben geleid tot een grotere diversiteit en complexiteit van dieren.” Hoewel bekend is dat sommige dieren zoals vissen kunnen gedijen in hele zuurstofarme gebieden, zijn er tot op heden nog geen dieren aangetroffen die helemaal zonder zuurstof kunnen.

Hoe werkt het?
Men dacht dat alle planten en dieren zuurstof gebruiken om een brandstof te genereren; adenosinetrifosfaat of ATP genaamd. Dit stuurt de cellulaire processen aan. De omzetting van ATP uit zuurstof vindt plaats in het mitochondrion. Maar toen de onderzoekers het genoom van H. salminicola aan het sequencen waren, bleek het gehele mitochondriale DNA – en alle daarin gekoppelde mechanismes – te ontbreken.

Je vraagt je misschien af waar H. salminicola energie uit haalt als het niet ademt. Hoewel de onderzoekers hier zelf ook nog niet helemaal de vinger op kunnen leggen, hebben ze wel een theorie. “In de cel is ATP de belangrijkste energiebron,” legt Huchon uit. “Onze theorie is dat H. salminicola deze ATP waarschijnlijk steelt van zijn gastheer.”

Leven op aarde
De ontdekking heeft grote implicaties voor ons begrip over het leven op aarde. “Het leven evolueert blijkbaar in alle richtingen,” vertelt Huchon desgevraagd. “Hier hebben we een dier gevonden dat zich niet heeft geëvolueerd in de richting van complexiteit, maar juist elk karakteristiek dat hem een dier maakt heeft verloren. H. salminicola heeft bijvoorbeeld geen spieren, geen zenuwstelsel en ademt niet. En toch had zijn verre voorouder – die waarschijnlijk op een medusa leek – al deze eigenschappen wel.” Dit betekent volgens de onderzoeker dan ook dat we niet te simplistisch moeten denken. “Evolutie is veel complexer dan vaak wordt geïllustreerd,” zegt ze. “En dit is de reden waarom het leven op aarde zo verbazingwekkend en fascinerend is.”


DNA van de Henneguya salminicola. De foto laat zien dat er geen mitochondriën aanwezig zijn (die zouden zichtbaar zijn als kleinere blauwe stippen in de buurt van de grotere cirkels. Afbeelding: Stephen Douglas Atkinson

Buitenaards leven
Je zou misschien denken dat de ontdekking van een diertje dat geen zuurstof nodig heeft ook belangrijke implicaties heeft voor onze zoektocht naar buitenaards leven. Want mogelijk betekent het dat er dus ook levensvormen kunnen bestaan op planeten die geen zuurstof herbergen. Op dit moment zoeken astronomen naar zuurstofrijke planeten in de hoop op leven te stuiten. Maar nu wetenschappers een meercellig organisme hebben gevonden dat geen zuurstof nodig heeft, kunnen we die zoektocht wellicht verbreden. Toch is Huchon hier niet zo zeker van. “In onze studie hebben we een dier gevonden dat evolueerde vanuit een dierlijk ‘lichaamsplan’,” zegt ze. “Ik verwacht dat buitenaards leven – als dat er al is – totaal anders is dan het leven op aarde.”

De bevindingen uit de studie zijn bizar, maar fascinerend tegelijk. Of er nog soortgelijke diertjes als H. salminicola bestaan, is op dit moment nog niet duidelijk. “Het zou kunnen dat ook andere familieleden uit Myxozoa-stam geen zuurstof gebruiken,” zegt Huchon. “Dat zou ik graag in de toekomst willen gaan onderzoeken.”