Wezentjes uit de onderwereld

In een ondergronds waterreservoir, aangeboord in een Zuid-Afrikaanse goudmijn, vonden onderzoekers rondwormen. Nooit eerder is zo diep meercellig leven gevonden.

Rondwormen uit de onderwereld. Zo noemt een internationaal team van wetenschappers de minuscule beestjes die zij hebben opgediept uit vijf Zuid-Afrikaanse goudmijnen. De wormpjes, waaronder één nieuwe soort, leven op dieptes tussen 900 meter en 3,6 kilometer. Nog nooit zijn er zo ver onder het aardoppervlak dieren of enige andere vormen van meercellig leven ontdekt.

De wormpjes (nematoden) zijn maar een halve millimeter lang. „De scheurtjes in de aardkorst waarin zij leven zijn niet groter dan een millimeter”, zegt geomicrobioloog Tullis Onstott (universiteit van Princeton), een van de auteurs van een studie over de goudmijnwormen die donderdag is verschenen in het wetenschappelijk tijdschrift Nature. „Het is op zijn zachtst gezegd opmerkelijk dat er dieren bestaan die in een dergelijke omgeving kunnen leven. Ons onderzoek werpt licht op de diepste wortels van het leven op aarde.”

Dat er kilometers diep onder de grond bacteriën kunnen leven was al langer bekend. De nieuwe nematodesoort die nu is ontdekt, Halicephalobus mephisto, leeft op 1,3 kilometer diepte in de goudmijn Beatrix, op een paar honderd kilometer van Johannesburg.

Het beest voedt zich met bacteriën en overleeft bij een temperatuur van 37 graden Celsius, te warm voor doorsnee nematoden die in zeer grote aantallen leven in de (ondiepe) bodem. De temperatuur in de leefmilieus van de andere goudmijnwormen, soorten die de wetenschap al kende van geringere dieptes, ligt tussen 24 graden Celsius en 48 graden Celsius.

Volgens Onstott heeft zijn ontdekking implicaties voor ons denken over buitenaards leven en het vroegste meercellige leven op aarde. „Er zijn aanwijzingen dat Mars heel lang geleden bewoonbaar was”, zegt hij. „Tegenwoordig is leven op het oppervlak van die planeet niet meer mogelijk, maar er zijn wetenschappers die geloven dat er op Mars onder de grond nog wel bacteriën leven. Onze studie toont aan dat niet alleen eencellige organismen, maar ook meercelligen in zo’n omgeving kunnen bestaan.”

De wormen zijn omhoog gebracht uit een boorgat met een diameter van circa vijf centimeter. Onstott: „Via dit boorgat wordt onder hoge druk water de goudmijn ingespoten om stenen die je kwijt wilt naar buiten te transporteren. Maar er zit diep onder de grond ook water opgesloten. Als zo’n waterreservoir wordt aangeboord, dan kan het gebeuren dat het water van diep uit de grond omhoog begint te borrelen. Dat is het water waarin wij de dieplevende rondwormen ontdekt hebben. We zijn ervan overtuigd dat deze organismen diep onder de grond leven en niet op en neer zijn gereisd met het boorgatwater dat van boven naar beneden is gespoten. Om daar zeker van te zijn hebben we 40.000 liter van dat boorgatwater nauwlettend onderzocht op enig spoor van deze nematoden.”

Het lukte Onstott en zijn collega’s om ervoor te zorgen dat de goudmijnwormen zich in een laboratorium voortplantten. Uit het nageslacht isoleerden zij DNA-materiaal dat nodig was om de verwantschap met andere nematoden vast te stellen. De wetenschappers verzamelden in het water uit de goudmijn ook de bacteriën die op 1,3 kilometer diepte de voedselbron zijn van de wormen. De mijnwormen bleken zich bij voorkeur te voeden met de dieplevende bacteriën en niet met de darmbacterie E. coli. Voor Onstott was dat een een extra aanwijzing dat hun natuurlijke habitat werkelijk kilometersdiep ligt.

De ontdekking dat meercellig leven zo diep onder de grond mogelijk is, heeft volgens Onstott ook gevolgen voor de manier waarop wetenschappers denken over de ontwikkeling van het vroege leven op aarde. Noorse en Canadese wetenschappers publiceerden zeven jaar geleden 3,5 miljard jaar oude microbiële graaf- of eetsporen in de zeebodem. Volgens sommige wetenschappers ligt het voor de hand dat het leven is ontstaan op de zeebodem, bijvoorbeeld in de buurt van heetwaterbronnen, en niet aan het aardoppervlak.

Rondwormen komen ook veel voor op de zeebodem, met name in de buurt van hydrothermale bronnen. Onstott: „Het zou mij niet verbazen als we binnen een jaar ook nematoden ontdekken die in de zeebodem leven.”