Oceaanmicrobe produceert zuurstof zonder licht

Karlijn Klei

07-01-2022 15:00:00

microbe

Onderzoekers ontdekken dat een veelvoorkomend zoutwater micro-organisme zuurstof maakt zonder de hulp van onze zon.

Middels fotosynthese zetten planten koolstofdioxide uit de lucht om in vaste, energierijke suikers. Een buitengewoon handig bijproduct van deze reactie is zuurstof. Voor dit gangbare recept van het o zo waardevolle gas, is zonlicht essentieel. Bijzonder dus dat Deense onderzoekers ontdekten dat een groep veelvoorkomende oceaanmicroben de truc doet zónder onze zon. Nitrosopumilus maritimus, zo schrijven de onderzoekers in vakblad Science, koppelt de productie van zuurstof aan die van stikstof.

Lees ook:

Zonne-energie

Verreweg het grootste gedeelte van de zuurstof op aarde wordt geproduceerd als bijproduct van de fotosynthese van planten, algen en cyanobacteriën. De energie voor deze reactie halen die organismen uit zonlicht. En hoewel we soorten kennen die zuurstof maken zonder hulp van de zon, zijn dit er slechts een handjevol. Bovendien komen deze paar micro-organismen alleen op een aantal heel specifieke plekken voor.

Dat maakt de nieuwe studie bijzonder. De Deense onderzoekers ontdekten dat eencellige Nitrosopumilus maritimus, die in overvloed in oceanen voorkomt, ook in staat is zuurstof te produceren zonder zonlicht.

Zuurstofarm

N. maritimus en diens naaste verwanten zijn zogenaamde archaea en spelen een belangrijke rol in kringloop van stikstof in de oceanen. Voor hun rol in die cyclus hebben de eencellige micro-organismen zuurstof nodig. Toch komt maritimus ook in forse mate voor in zuurstofarme wateren. Men dacht dat de microben daar ‘gewoon’ leefden, zonder er hun zuurstofbehoevende functie in de stikstofkringloop te vervullen.

Hoewel dat niet onmogelijk is, is het wel vreemd, en komen ze in dusdanige hoeveelheden voor, dat de onderzoekers vermoedden dat er meer aan de hand was. “Elke vijfde cel in een emmer zeewater er een is”, schrijft Don Canfield, een van de coauteurs van het onderzoek, in een persbericht.  

Gekoppelde productie

De onderzoekers groeiden de micro-organismen in het laboratorium in zuurstofrijk water, maar voegden later geen zuurstof meer aan het systeem toe. Zoals verwacht, daalde de zuurstofconcentratie door het verbruik van de microben tot een nulpunt. Tot vreugde van de onderzoekers, steeg de concentratie daarna echter weer. Dat suggereert dat Nitrosopumilus maritimus zelf zuurstof maakt.

Volgens de onderzoekers koppelt het micro-organisme de productie van zuurstof aan die van stikstofgas. Daarmee nemen ze stikstof op uit de omgeving – en doen ze mee in de stikstofcyclus. Én ze kunnen dat dus allemaal in het pikkedonker.

In de toekomst willen de onderzoekers nagaan of ze hetzelfde zien gebeuren in oceaanmonsters vanuit verschillende plekken op aarde. De Deense samples, afkomstig uit de Mariager Fjord in Denemarken, zijn al genomen.

Bronnen: University of Southern Denmark, Science, EurekAlert!

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Nieuws