Door Belana van Wijngaarden - 05-09-2025 - Nieuws
Foto: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0
De mariene worm Paralvinella hessleri trotseert zijn extreem hydrothermale milieu door twee giftige stoffen intracellulair te binden.
De diepzeeworm Paralvinella hessleri overleeft de hoge concentraties arseen en sulfide in zijn omgeving door deze in zijn cellen te combineren tot een minder gevaarlijk mineraal, rapporteren wetenschappers 26 augustus in Plos Biology.
P. hessleri is voor zover bekend het enige dier dat de heetste delen van de westelijke Stille Oceaan bewoont, waar zeer warm, mineraalrijk water uit de zeebodem spuit. Deze hydrothermale bronnen in de diepzee kunnen grote hoeveelheden van de giftige stoffen sulfide en arseen bevatten. Het ecosysteem in de diepzee is bovendien ongeschikt voor fotosynthetiserende fytoplankton en macroalgen – die doorgaans in staat zijn de schadelijke vorm van arseen om te zetten in een ongevaarlijke vorm. Een onderzoeksteam uit China ontdekte dat P. hessleri dit extreem grimmige milieu niet enkel tolereert, maar bovendien uitzonderlijk veel giftig arseen in zijn lichaam opslaat: tot meer dan 1 procent van het lichaamsgewicht, ongeveer tien keer zo veel als bij andere vergelijkbare soorten.
Ontgiften
Om te achterhalen hoe de diepzeeworm omstandigheden verdraagt die voor vrijwel alle andere levensvormen dodelijk zijn, verzamelen de onderzoekers wormexemplaren en watermonsters uit twee hydrothermale bronnen. Met behulp van geavanceerde microscopie en dna-, eiwit- en chemische analyses identificeren ze een tot nu toe onbekend proces: P. hessleri bestrijdt als het ware gif met gif, om beide stoffen gelijktijdig te ontgiften. Het dier verzamelt arseendeeltjes in zijn huidcellen, waar ze waarschijnlijk reageren met sulfide dat vanuit het water de huid binnendringt. Daarbij vormen kleine klontjes van een geelgoudkleurig mineraal, orpiment, dat op zichzelf niet ongevaarlijk is, maar nadrukkelijk minder schadelijk dan vrij arseen of sulfide. De orpimentkorrels komen voor in meerdere delen van het lichaam van P. hessleri die in direct contact staan met zeewater; niet alleen in de cellen van de bovenste huidlaag, maar ook in het dekweefsel van de mondtentakels en de darmen. Volgens de onderzoekers heeft het orpiment dan ook geen signaalfunctie, ondanks dat het de wormen hun typerende felgele kleur bezorgt.
P. hessleri bestrijdt als het ware gif met gif, om beide stoffen gelijktijdig te ontgiften
Verwante wormen die in andere delen van de wereld leven, evenals sommige slakkensoorten in de westelijke Stille Oceaan waarvan bekend is dat ze arseen accumuleren, gebruiken mogelijk eenzelfde strategie. De auteurs concluderen: ‘We hopen dat dit model wetenschappers ertoe zal aanzetten opnieuw na te denken over de manier waarop mariene ongewervelden omgaan met giftige elementen in hun omgeving en deze mogelijk benutten.’