Springstaarten en andere spannende soorten
- Nico van Straalen
Hoe reageren dieren en planten op veranderingen in het milieu? Waarom gaat het slecht met sommige soorten? Hoeveel soorten zijn er eigenlijk? Bij het beantwoorden van deze en nog veel meer vragen kan genomics heel behulpzaam zijn, zegt professor Nico van Straalen, hoogleraar dierecologie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Door genomics begrijpen we veel beter welke soorten dieren en planten er zijn. We krijgen nieuwe kennis over biodiversiteit.
Weten we dan nog niet hoeveel verschillende soorten dieren en planten er zijn?
Van vogels weten we dat bijvoorbeeld wel. Heel af en toe wordt er nog wel eens een nieuwe soort ontdekt, maar dat is zeldzaam. Maar bij bacteriën en andere micro-organismen ligt dat anders. Daar worden aan de lopende band nieuwe soorten ontdekt. Als je genomics toepast op een gewoon stuk ecosysteem, bijvoorbeeld een stuk bos of een schep grond, dan vind je zeker DNA materiaal dat nog nooit eerder gezien is. En dat betekent dat het om nieuwe soorten gaat. Door genomics krijgen we veel meer inzicht in wat er allemaal leeft in ons milieu.
Dat klinkt heel spannend, er is nog van alles te ontdekken.
- Een springstaart
Ja, genomics is een echte discovery science. Je komt dingen die tegen die je nooit had bedacht. Zo zijn er op de oceaanbodem bij plaatsen waar het vulkanische binnenste van de aarde naar boven komt heel bijzondere wormen ontdekt die het best gedijen bij hoge temperaturen van 80 graden. Ons eigen onderzoek richt zich op springstaarten, dat zijn bodeminsecten die bestand zijn tegen schimmels en ze zelfs opeten. Dat is opmerkelijk, want schimmels doden juist veel insecten worden daarom ook ingezet als bio-bestrijdingsmiddel. Maar de springstaart maakt anti-schimmeleiwitten aan. Dat is heel interessant om te onderzoeken, welke genen in de springstaart zorgen voor die bijzondere eigenschappen?
Wat kunnen we met die nieuwe kennis?
Er liggen heel veel functies verborgen onder die enorme biodiversiteit van micro-organismen. Al die verschillende soorten kunnen ook veel verschillende dingen. Sommige van die functies zijn heel nuttig, zoals bacteriën die vervuilingen kunnen afbreken. Er zijn ook bacteriën die bepaalde enzymen produceren die je kunt gebruikten voor bijvoorbeeld wasmiddelen of andere producten waar bedrijven in geïnteresseerd zijn. Antibiotica worden geproduceerd door bodemschimmels; nieuwe soorten kunnen misschien nieuwe antibiotica opleveren. Andersom zijn er ook bacteriën die schimmels afbreken, ook daar zijn wellicht nog onbekende biochemicaliën bij betrokken. De industrie heeft daarom veel interesse in dit onderzoek.
Wat is de relatie met het milieu?
Door genomics kunnen we inzien hoe organismen bacteriën, maar ook dieren en planten reageren op veranderingen in hun omgeving. Dat is heel belangrijk om te begrijpen waarom bepaalde soorten last hebben van milieuveranderingen. Met genomics kijk je op genetisch niveau naar die organismen; je ziet wat de gevolgen van een verandering zijn voor het genetisch materiaal. Je spoort echt alles op. We leren hierdoor ook veel meer over de evolutie. Sommige soorten blijken bijvoorbeeld aan elkaar verwant, terwijl ze altijd heel anders ingedeeld waren. Ook weten we nu beter hoe symbiose tussen verschillende soorten werkt.
Symbiose?
In de natuur vindt veel samenwerking tussen organismen plaats, bijvoorbeeld tussen planten en schimmels. Er zijn veel schimmels die leven in de wortels van planten. Ook bij gewone landbouwgewassen zoals aardappel en maïs. Voor de planten is dat voordelig, want schimmels hebben een heel netwerk van lange draden die ver in de bodem verspreid zijn. Door die draden krijgt de plant voedingstoffen binnen, vooral fosfaten. Planten die op een arme bodem groeien hebben die schimmels echt nodig. Deze samenwerking, waar beide organismen profijt van hebben, noemen we een symbiose. Maar het is een heel fragiele balans. De plant moet wel zorgen dat de schimmel onder controle blijft en de plant niet ziek maakt. Door naar het genetisch materiaal van plant en schimmel te kijken kunnen we zien hoe deze balans in elkaar steekt en wat er gebeurt als ergens iets verstoord wordt, bijvoorbeeld door een verandering in de omgeving.
Kunnen we hierdoor ook begrijpen waarom sommige soorten uitsterven?
Er spelen altijd verschillende zaken een rol, maar genomics biedt zeker nieuwe mogelijkheden voor het beantwoorden van actuele vragen. Waarom gaat het slecht met de amfibieën? Met de koralen? Met sommige grote zoogdieren? Daarvoor zijn verschillende redenen, maar ik weet zeker dat het bestuderen van het genetisch materiaal met behulp van genomics ons veel verder kan helpen.
