Zelfs in 100 miljoen jaar oude sedimenten zitten nog levende microben die zo weer kunnen gaan groeien.

Onderzoekers hebben miljoenen jaren oude microben nieuw leven in geblazen. Het gaat om microben opgegraven uit de zeebodem, duizenden meters onder het oceaanoppervlak. De micro-organismen lagen al miljoenen jaren te ‘slapen’. Maar de onderzoekers zijn er nu in geslaagd om deze sluimerende microben tot leven te wekken.

Sedimentmonsters
Al tientallen jaren verzamelen wetenschappers oude sedimentmonsters van diep onder de zeebodem. Hierdoor hopen ze het klimaat dat in vervlogen tijden heerste, de platentektoniek en het diepe mariene ecosysteem beter te gaan begrijpen. Met dezelfde insteek besloot een onderzoeksteam een decennia geleden oude sedimentmonsters te verzamelen tijdens een expeditie naar de Zuid-Pacifische gyre, gelegen in het zuidelijke deel van de Grote Oceaan. Dit gedeelte wordt ook wel beschouwd als de grootste oceanische ‘woestijn’ van de aarde, aangezien hier maar weinig voedingsstoffen voorhanden zijn.


Microben
Het onderzoeksteam haalde talloze sedimentkernen naar boven die zich honderd meter onder de zeebodem en bijna zesduizend meter onder het oceaanoppervlak bevonden. “Onze belangrijkste vraag was of er leven bestaat in dergelijke voedingsarme omgevingen, of dat dit een levenloze zone is,” vertelt onderzoeksleider Yuki Morono. “Daarnaast wilden we weten hoe lang de microben weten te gedijen in een omgeving waar nagenoeg geen eten is.”

Extreme omgevingen
Hoewel je het je misschien niet goed kan voorstellen, kan er honderden meters ónder de zeebodem leven gedijen. Onderzoekers troffen nog niet zo lang geleden leven aan op bijna 800 meter onder de zeebodem. Opgegraven sedimentkernen bleken kleine, krioelende microben te bevatten die er op de een of andere manier in slaagden om op deze diepe, donkere plek te overleven. Het betekent dat in deze extreme omgevingen met weinig licht, nauwelijks ruimte en heel weinig voedsel voorhanden, nog steeds leven voor kan komen. Zelfs de meest extreme, ondergrondse en barre omgevingen zijn dus nog bewoonbaar.

De zeebodem bestaat uit sedimentlagen die opgebouwd zijn uit organisch puin afkomstig van het zeeoppervlak, stof en deeltjes die worden meegevoerd door wind en zeestromingen. In dit sediment raken kleine levensvormen zoals microben verstrikt. “We wisten dat er leven is in diepe sedimenten nabij de continenten waar veel begraven organisch materiaal te vinden is,” vertelt onderzoeker Steven D’Hondt. “Maar verrassend genoeg ontdekten we dat leven zich in de diepe oceaan uitstrekt van de zeebodem helemaal tot aan onderliggende, rotsachtige diepe lagen.” De onderzoekers kwamen er tevens achter dat alle opgegraven kernen zuurstof bevatten. Dit suggereert dat als sediment zich langzaam – met een snelheid van niet meer dan een meter per twee miljoen jaar – op de zeebodem ophoopt, zuurstof diep in de bodem doordringt. En dergelijke omstandigheden zorgen ervoor dat micro-organismen die zuurstof nodig hebben gedurende geologische tijdschalen van miljoenen jaren weten te overleven.

Microben
De microben werden naar het laboratorium vervoerd en vervolgens in comfortabele omstandigheden geplaatst. Met behulp van nauwkeurig afgestemde procedures spoorden de onderzoekers de microben vervolgens aan om te groeien. De resultaten zijn opmerkelijk. Want de ‘slapende’ microben, uit de tijd dat de dino’s nog over onze aarde zwierven, bleken weer tot leven te komen. “We ontdekten dat 99,1 procent van de microben in sedimenten die 101,5 miljoen jaar geleden waren afgezet, nog in leven en hongerig waren,” vertelt Morono. Het betekent dat miljoenen jaren oude microben opnieuw tot leven gewekt kunnen worden en zich gewoon weer gaan vermenigvuldigen, zelfs nadat ze millennia lang in een diepe slaap vertoefden. “Het meest opwindende aan deze studie is dat het laat zien dat het leven in oude sedimenten grenzeloos is,” aldus D’Hondt. “Zelfs in het oudste sediment dat we hebben geboord en waar we het minste voedsel in aantroffen, vonden we nog levende organismen die we tot leven kunnen wekken, kunnen laten groeien en zich vervolgens vermenigvuldigen.”


Deze afbeelding toont de tot leven gewekte microben opgegraven uit meer dan honderd miljoen jaar oude sedimenten. Afbeelding: JAMSTEC

De onderzoekers kijken ernaar uit om met dit nieuwe bemachtigde vermogen om oude micro-organismen tot leven te wekken, ook andere mysteries over het geologische verleden op te lossen. Volgens Morono gaat het leven in de diepe zeebodem heel traag vergeleken met het leven daarboven. En dus zal de evolutionaire snelheid van deze microben ook een stuk langzamer zijn. “We willen gaan begrijpen hoe en of deze oude microben zijn geëvolueerd,” zegt hij. “Onze studie toont aan dat de diepe zeebodem een uitstekende locatie is om de grenzen van het leven op aarde te verkennen.”