KIEZELALGEN WEERSTAAN DE KRACHT VAN MALENDE KAKEN

Het uitwendige kiezelschaaltje van diatomeeën (eencellige kiezelalgen) beschermt hen tegen vraat door kreeftjes. Dat concluderen Duitse onderzoekers nadat zij nauwkeurig de kracht hebben gemeten die nodig is om een enkel kiezelschaaltje te kraken. De algen konden, afhankelijk van de soort en de grootte, drukken weerstaan van 100 tot 700 ton per vierkante meter (Nature, 20 febr).

De onderzoekers testten de drukresistentie van drie soorten diatomeeën, de lensvormige Thalassiosira punctigera, de eveneens ronde maar net iets grotere Coscinodiscus granii en de sigaarvormige Fragilariopsis kergeluensis.

Het pantser van diatomeeën bestaat uit twee helften die als deksel en doosje over elkaar vallen. De kiezelschaaltjes hebben veel microscopisch kleine gaatjes en richeltjes. De structuur doet denken aan technische constructies diemet weinig materiaal een grote stevigheid bereiken.

De onderzoekers oefenden met een glazen micronaaldje een nauwkeurig gedoseerde druk uit op de kiezelschaaltjes, en voerden die langzaam op. Onder de microscoop volgden zij of het schaaltje nog stand hield. De relatief grote Coscinodiscos-algen van 130 m diameter begaven het het eerst, bij een druk van 90 Newton. Thalasiosira hield het langer vol, tot maximaal 260 N bij een celdoorsnede van 50 m. Fragilariopsis bleek het sterkst en brak pas bij 730 N.

De Duitse onderzoekers berekenden dat er 60 procent minder druk nodig was geweest om de kiezelschaaltjes te breken als zij geheel glad waren. De breuklijn van de schaaltjes verloopt nu echter kronkelig, langs minuscule silicabolletjes (van 40 nm) waaruit de schaaltjes zijn opgebouwd. Dat verdubbelt zowat de breuklijnlengte en dat verklaart deels waarom het zoveel energie kost de schaaltjes te kraken. Daarnaast duurde het meestal een paar seconden voordat het schaaltje bij een bepaalde druk de geest gaf. Dat is volgens de onderzoekers een aanwijzing dat organisch materiaal in het silica de drukenergie enigzins kan absorberen, op dezelfde wijze zoals dat voor botmateriaal is beschreven.

Om een Fragilariopsis-diatomee te kraken zouden krillkreeftjes spierbundels in hun kaken of kauwmaag moeten hebben van minstens 50 m doorsnede, zo berekenden de onderzoekers. Dat halen alleen de grootste exemplaren van deze algengrazende roofdieren. Kleinere kreeftjes leven van andere algen.

Doordat diatomeeën begrazing door kreeftjes kunnen overleven domineren zij in bloeiend fytoplankton. In de wapenwedloop tussen diatomee en kreeft houden de diatomeeën dank zij hun kiezelschildje dus veel potentiële predatoren van het lijf. Er zijn echter eencellige ciliaten en dinoflagellaten die mechanismen hebben ontwikkeld om diatomeeën te verteren, zonder dat eerst de kiezelschaal hoeft worden gebroken.