Zeesponzen lijken zulke simpele beesten, maar ondertussen
Eentje bleek wel tweeduizend jaar oud te zijn. En oudere reuzenbekersponzen blijken juist snellere celdeling te hebben, anders dan wijzelf. Ze maken antibiotica en nog véél meer. Lina Bayona Maldonado onderzocht wat verschillen in bijvoorbeeld leeftijd of zeediepte uitmaken voor het maken van al die stoffen. Promotie 22 april.
'Reuzenbekersponzen kunnen gigantisch worden', zegt Lina Bayona Maldonado. 'Wel twee, drie meter. Duikers zwemmen er soms in. Bij een koraalrif denk je eerst aan koraal, maar sponzen zijn heel belangrijk in dat ecosysteem. Als voedselbron, en voor de kringlopen van koolstof, stikstof en silicium.'
Minder lekker om te eten
Leuk voor een bioloog, maar Bayona Maldonado is chemicus. 'Ik vind mariene natuurproducten interessant. Sponzen maken enorm veel verschillende stoffen. Ze kunnen zich niet verplaatsen, ze moeten zich op één plek zien te handhaven. Dat lossen ze op door samen te werken met micro-organismen en door een enorme variatie aan chemische verbindingen te maken. Die zorgen bijvoorbeeld dat ze minder lekker zijn om te eten en om parasieten en ziekten het hoofd te bieden. Onderzoekers isoleren jaarlijks wel tweehonderd nieuwe stoffen, gemaakt door sponzen.'
Zeshonderd jaar is heel gewoon
Sponzen zijn dus niet zo simpel als ze eruitzien. Bayona Maldonado zocht uit hoe het maken van verbindingen bij reuzenbekersponzen wordt beïnvloed door dingen als diepte, temperatuur en zuurgraad van het water, en de genetische eigenschappen en leeftijd van de spons. 'Sponzen kunnen heel oud worden, zeshonderd jaar is heel gewoon. Eentje bleek wel zo'n tweeduizend jaar oud. En het verrassende was: hoe ouder de spons, hoe sneller de celdeling. Ze vernieuwen zich voortdurend.' Misschien groeit die deelsnelheid met de jaren, maar misschien lukt het een spons oud te worden juist omdat hij of zij − anders dan veel andere sponzensoorten hebben reuzenbekersponzen levenslang één vast geslacht − een snelle celdeling heeft.
Van Curaçao tot Tanzania
Bayona Maldonado onderzocht sponzen uit vijf gebieden: Curaçao, Martinique, Tanzania, Taiwan en Indonesië. Ze dook haar materiaal − 'jammer genoeg' − niet zelf op, maar werkte samen met andere promovendi en Naturalis. Ze hoefde in het lab niet stofje voor stofje te kijken hoe het maken ervan onder invloed stond van de temperatuur of diepte van het zeewater. Daar heb je tegenwoordig metabolomics voor. Zoals het 'genoom' het totaalpakket aan genen van een organisme is en het 'microbioom' de verzameling aan soorten micro-organismen in het lichaam, is het 'metaboloom' het totaal aan duizenden verschillende metabolieten of stoffen dat een organisme op een bepaald moment maakt. Je kunt zo'n pakket in één keer onderzoeken in bijvoorbeeld een stukje zeespons, met een spectroscopie-techniek en statistische analyse.
Nog veel te ontdekken
Hoewel er al veel onderzoek is gedaan naar zeesponzen, valt er nog veel te ontdekken. De voortschrijdende techniek maakt steeds meer mogelijk. Bayona Maldonado zette met haar onderzoek een eerste stap om te begrijpen hoe de omgeving beïnvloedt welke stoffen ze maken. In de toekomst zijn real-time metingen van het metaboloom aan levende sponzen in hun eigen omgeving mogelijk. Ook de interactie tussen het metaboloom en bijvoorbeeld het microbioom is dan te bestuderen. Bayona Maldonado weet in elk geval zeker: 'Sponzen zijn superinteressant!'
Tekst: Rianne Lindhout
Foto's: Nicole de Voogd