Een cel met bladgroenkorrels. Beeld Suzan Hijink
Een cel met bladgroenkorrels.Beeld Suzan Hijink

Jelle's WeekdierWat is een dier

Zonder tot slaaf gemaakte ex-bacteriën zouden dieren niet kunnen bestaan

Het vermogen tot reproduceren is het oerkenmerk van het leven. Het kost energie en daar zijn bouwstenen voor nodig. Wijzelf en alle andere dieren moeten daartoe eten; planten maken hun voedsel zelf uit CO2 en water met behulp van zonlicht, via de fotosynthese. Om dat voedsel, organische stoffen zoals suikers, vetten en eiwitten om te zetten in energie en bouwmateriaal is de spijsvertering nodig.

Al vroeg in de prehistorie waren er diverse typen bacteriën en ook eukaryote eencelligen, met een celkern dus. De ene bacterie of eencellige kon dit, de andere kon dat. En als je iets zelf niet kunt maar een ander kan het wel, dan is samenwerken een optie (of slavernij, dat werkt vaak ook prima). In elk geval: samen kun je meer. Hier raken we aan een van de belangrijkste aspecten van de evolutie: samenwerking, ook wel symbiose genoemd, van sym = samen en bio = leven.

Twee belangrijke levensfuncties zijn de genoemde fotosynthese en spijsvertering, de energieopwekking uit organische stoffen zoals suikers en vetten. Energieopwekking is voor alle levensvormen van belang; of je nu een plant bent of een dier of een schimmel, energie is nodig om te leven en je te vermenigvuldigen. Het metabolisme, de biologische scheikundedoos die de energie levert, speelt zich voor een belangrijk deel af in microscopische onderdelen van de cel die zich buiten de celkern bevinden en die ‘mitochondriën’ worden genoemd. Het zijn voormalige bacteriën; we weten dat omdat mitochondriën DNA bevatten, het mitochondriaal-DNA (dat wel gebruikt wordt bij forensische opsporing en bij stamboomreconstructies).

Al uw lichaamscellen bevatten mitochondriën

Het idee dat er tot slaaf gemaakte ex-bacteriën in onze cellen zitten is ontsproten aan het brein van meerdere onderzoekers, waarvan de Amerikaanse Lynn Margulis (1938–2011) de bekendste is. Margulis formuleerde de endosymbiont-hypothese (van endo = binnen, symbiont = samenleven). Een eencellige die bepaalde metabolische functies niet kon uitvoeren, nam een bacterie die daartoe wel in staat was op in zijn cel, en die bacterie werd het mitochondrion. Nu hebben we een belangrijk stadium in de ontwikkeling naar het meer ontwikkelde leven te pakken: een cel met mitochondriën die voor de energie zorgen. Planten, dieren en schimmels bestaan uit dergelijke cellen. Ook al uw lichaamscellen bevatten mitochondriën (de enige uitzondering op die regel zijn zaadcellen).

Er kwam vervolgens nog een tweede ontwikkeling. Nog een andere endosymbiont ging een bijdrage leveren: de bladgroenkorrel. Bladgroenkorrels of chloroplasten vinden we alleen bij planten en ook dit onderdeel van de cel is een voormalige bacterie. Bladgroenkorrels zijn eigenlijk cyanobacteriën, bacteriën die in staat zijn om uit CO2 en water suikers te maken. Cyanobacteriën leven tegenwoordig ook nog los; het zijn de cellen die blauwalg worden genoemd en die ’s zomers het zwemwater verpesten.

Maar realiseert u zich vooral dat al het groen dat we in de natuur zien, het groen van grasveld en regenwoud, van slakrop en spinazie, afkomstig is van tot slaaf gemaakte cyanobacteriën. Zonder bladgroenkorrels was er geen groente, en zonder de mitochondriën kon u die groente niet verteren. Zonder die ex-bacteriën zouden dieren niet kunnen bestaan.

(wordt vervolgd)

Jelle Reumer is paleontoloog. Voor Trouw schrijft hij over dieren.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden