En ze zijn er ook vrij gemakkelijk van te overtuigen dat het weer eens tijd is voor seks.

Dat hebben microbiologen van de Oregon State University ontdekt. Volgens onderzoeker Kimberly Halsey lost het nieuwe onderzoek twee aanhoudende vraagstukken omtrent diatomen op. “Ja, ze (de diatomen, red.) doen aan seks en ja, wij kunnen ervoor zorgen dat ze het gaan doen.”

Eerder onderzoek
Halsey en collega’s deden deze opmerkelijke ontdekkingen toen ze twee soorten diatomen – Thalassiosira pseudonana en Phaeodactuclum tricornutum – bestudeerden. Eerder hadden onderzoekers al aangetoond dat T. pseudonana genen bezat die nodig waren voor een seksuele voortplanting. Maar volgens de wetenschappers gebruikte het eencellige wier die genen simpelweg niet. “Iedereen zei dat Thalassiosira pseudonana aseksueel was, omdat ze nog nooit iets anders gezien hadden,” vertelt Halsey. “Er werd over het algemeen gedacht dat de diatomen niet meer in staat waren tot of niet meer hoefden te doen aan seks.”

De pijl wijst naar een spermacel die door een Thalassiosira pseudonana is geproduceerd. De witte driehoekjes wijzen de zweepstaartje aan die de spermacel in staat stellen om naar een eicel te zwemmen en deze te bevruchten. Afbeelding: Oregon State University.

Andere morfologie
Maar Halsey en collega’s ontdekten dus iets heel anders. Toen ze de diatomen onder de loep namen, zagen ze veranderingen in de celstructuur ontstaan die verband hielden met seksuele activiteit. “Deze eencellige organismen kunnen veranderen in mannelijke en vrouwelijke cellen en daarbij hun morfologie compleet veranderen,” stelt onderzoeker Eric Moore. Ook zagen de onderzoekers wanneer sommige diatomen zo’n celverandering ondergingen, genen tot uiting komen die een rol spelen bij de opbouw van zweepstaart-achtige structuren die spermacellen nodig hebben om vooruit te kunnen komen.

Ammonium
Maar wat zorgde er nu voor dat deze diatomen voor de ogen van de onderzoekers hun celstructuur veranderden en eicellen en spermacellen maakten? Het antwoord blijkt verrassend simpel: ammonium (een afvalproduct bij de stofwisseling van dieren). Ammonium bleek ervoor te zorgen dat diatomen zich klaar begonnen te maken voor seksuele voortplanting wanneer minstens één andere celgroeifactor – zoals licht, fosfor of siliciumdioxide – beperkt voorhanden was. Op het moment dat ammonium de wieren in de stemming voor seks bracht, bleek de activiteit van meer dan 1200 van hun genen te veranderen.

“De specifieke verzameling van omgevingsfactoren die ervoor zorgen dat diatomen seks hebben, zijn nog onbekend,” stelt Halsey. Maar dat ammonium diatomen ‘in the mood‘ brengt, is waardevolle informatie. “We kunnen nu verschillende diatomen met verschillende kenmerken gaan kruisen. We zouden in staat moeten zijn om met ze te gaan telen, net zoals we dat met maïs of rijst of aardbeien doen, waarbij we selecteren op kenmerken die echt wenselijk zijn.”