Pessimisten merken wel eens op dat de enige zekerheid die we in dit leven hebben, is dat we sterven gaan. Maar voor deze kwal gaat zelfs die zekerheid niet op: Turritopsis dohrnii kan volwassen worden en vervolgen weer jong worden en zijn levenscyclus letterlijk opnieuw beginnen. In theorie is de kwal dan ook onsterfelijk.

Een organisme wordt geboren en gaat dood. Het pad dat het organisme daartussen aflegt, is qua ontwikkeling meestal redelijk voorspelbaar. Het organisme groeit, wordt volwassen en geslachtsrijp, wordt ouder en sterft. De stapjes in dat proces zijn onomkeerbaar. Een organisme dat eenmaal geslachtsrijp is, kan niet meer terug naar de fase waarin het bijvoorbeeld een larf of een peuter was. Tenminste: dat dachten we altijd. Er is namelijk een organisme dat dit hele ontwikkelingsplan aan zijn laars kan lappen.

Onsterfelijk
En dat is de kwal Turritopsis dohrnii. De kwal kan nadat deze geslachtsrijp is, weer teruggaan naar het eerste stadium van zijn ontwikkeling. Het levert ‘m een interessante bijnaam op: de onsterfelijke kwal. Omdat het dier de cyclus keer op keer opnieuw kan beleven, kan deze in theorie namelijk eeuwig in leven blijven.

Een poliep van T. dohrnii. Foto: Alvaro E. Migotto (via Encyclopedia of Life).

Een poliep van T. dohrnii. Foto: Alvaro E. Migotto (via Encyclopedia of Life).

De levenscyclus
Bevruchte eitjes van T. dohrnii groeien uit poliepen die deel uitmaken van een poliepenkolonie. Uit deze poliepen ontstaan kwallen die binnen ongeveer twee weken geslachtsrijp zijn. Deze kwallen produceren weer eitjes of zaadcellen. Veel andere kwallen leggen nadat ze zich van nageslacht verzekerd hebben, het loodje. Maar T. dohrnii is anders. De kwal kan nadat deze geslachtsrijp is geworden weer terugkeren naar het stadium van de poliep. Het maakt daarbij niet uit of de kwal al een tijdje of nog maar net kwal is: hij kan altijd weer terug, zo suggereert onderzoek.

Hoe een kwal weer een poliep wordt. De kwal trekt zijn tentakels in, wordt kleiner, kan op een gegeven moment niet meer zwemmen, verandert in een cyste en uiteindelijk in een poliep. Afbeelding: Viol. Bnll. 190: 302-3 12. (Juni, 1996).

Hoe een kwal weer een poliep wordt. De kwal trekt zijn tentakels in, wordt kleiner, kan op een gegeven moment niet meer zwemmen, verandert in een cyste en uiteindelijk in een poliep. Afbeelding: Viol. Bnll. 190: 302-3 12. (Juni, 1996).

Nieuw uiterlijk
Het klinkt misschien simpel, maar het is nog een hele onderneming. Zo ziet een poliep er heel anders uit dan een kwal. De kwal moet dus ook radicaal van uiterlijk veranderen. Zodra de kwal geslachtrijp is en zich heeft voortgeplant, absorbeert deze al zijn externe onderdelen en verandert in een soort cyste die nog het meeste lijkt op een amoebe. Deze cyste verbindt zich aan de bodem van de zee en groeit uit tot een kolonie poliepen. Deze poliepen beginnen weer aan een hele nieuwe levenscyclus waar uiteindelijk volwassen kwallen uit voortkomen.

Transdifferentiatie
Om van een volwassen kwal weer in een poliep te veranderen, maakt de kwal gebruik van celtransdifferentiatie. Dat betekent – kort gezegd – dat cellen van het ene type cel in het andere type veranderen. De cellen veranderen hierbij hun hele samenstelling en functie. Dat is op zichzelf niet zo heel opzienbarend in het dierenrijk. Er zijn wel meer dieren die de samenstelling en functie van cellen kunnen veranderen, bijvoorbeeld om een bepaald lichaamsdeel te regenereren. De hagedis doet dat bijvoorbeeld nadat hij zijn staart is kwijtgeraakt. Toch is de prestatie van T. dohrnii bijzonder: de kwal pakt namelijk niet één lichaamsdeel, maar zijn gehele lichaam aan. En dat doet de kwal ook niet zomaar één keer. Onderzoek toont aan dat de kwallen herhaaldelijk weer jong kunnen worden. Vandaar dat de kwal ook wel ‘onsterfelijk’ wordt genoemd. Biologen spreken liever van biologische onsterfelijkheid. En dat is inderdaad ook een betere term. Want genoeg T. dohrnii leggen dagelijks het loodje. Bijvoorbeeld omdat roofdieren ze te pakken krijgen of omdat ze ziek worden.

Als het tegenzit
Weer jong worden: het klinkt ons mensen misschien fantastisch in de oren. Toch kiest T. dohrnii er niet spontaan voor om weer jong te worden, zo blijkt uit experimenten. Onderzoekers verzamelden een aantal kwallen en verdeelden ze in twee groepen. De ene groep werd aan lastige omstandigheden blootgesteld. Zo zorgden de onderzoekers ervoor dat de watertemperatuur opeens steeg of daalde of dat de kwallen geen eten konden vinden. De kwallen in deze groep transformeerden zichzelf tot een cyste. In prettige watertemperaturen groeide die cyste vrij snel weer uit tot poliepen. Maar bij koud water, lasten de kwallen een pauze in: ze bleven tot wel drie maanden in het cyste-stadium hangen. Toen de temperatuur na die drie maanden begon op te lopen, ontwikkelden ze zich moeiteloos alsnog tot poliepen. De kwallen die het goed hadden, deden dat niet. Het wijst erop dat de kwallen het trucje toepassen als ze het heel moeilijk hebben. In plaats van het loodje te leggen, worden ze weer jong.

T. dohrnii komt wereldwijd voor. Afbeelding: Discover Life / The Polistes Corporation.

T. dohrnii komt wereldwijd voor. Afbeelding: Discover Life / The Polistes Corporation.

De wereld veroveren!
Dat betekent dat deze kwallen heel veel kunnen hebben. Als het ze te lastig wordt, veranderen ze zichzelf gewoon in een cyste en doen ze het een tijdje rustig aan. Recentelijk onderzoek wijst erop dat dat er zo langzamerhand tot leidt dat T. dohrnii de hele wereld verovert. De kwallen komen in ballastwater terecht: water dat ongeladen schepen oppompen om dieper en stabieler te liggen. In tegenstelling tot andere kwallen kan T. dohrnii het in dat ballastwater maandenlang volhouden. En zodra het schip volgeladen gaat worden en het ballastwater lost, kunnen de meegereisde kwallen een nieuw leefgebied betrekken.

Het levensverhaal van T. dohrnii is bijzonder. Wetenschappers bijten zich er maar wat graag in vast. Want zo’n in theorie onsterfelijk bestaan, spreekt mensen van nature wel aan. En wie weet, kan de kwal ons op dat gebied nog wel iets leren!