Klik hier om af te drukken.


Onsterfelijke kwal, van begin tot …

Nee, met onsterfelijke kwal doel ik niet op de man die aanleiding was voor mijn bericht ‘foute jongens [1]’. Hoewel het in figuurlijke zin best naar hem zou kunnen verwijzen.

Dit bericht gaat echter over de onsterfelijke kwal ‘Turritopsis nutricula’. Deze hydroïdpoliep kan in zijn kwalvorm teruggaan naar zijn poliepfase. Met andere woorden hij maakt een proces door zoals alle leven van geboorte naar dood of beter van baby naar volwassen en gaat dan weer terug naar zijn babyfase om daarna het hele proces opnieuw te doorlopen.

Telkens weer, tot in het oneindige. Ok, als er een onderwater tram is dan moet ie daar natuurlijk niet onderkomen. Want dan is ie alsnog dood.

Ik had al eens over de onsterfelijke kwal gelezen en het proces staat ook beschreven bij de wiki over de ‘Turritopsis nutricula [2]’. Maar deze week schreef ook de interessante site scientias [3] erover. Hieronder de tekst van scientas met de aanbeveling een abonnement te nemen op hun gratis nieuwsbrief [4].

De onsterfelijke kwal

Een organisme wordt geboren en gaat dood. Het pad dat het organisme daartussen aflegt, is qua ontwikkeling meestal redelijk voorspelbaar. Het organisme groeit, wordt volwassen en geslachtsrijp, wordt ouder en sterft. De stapjes in dat proces zijn onomkeerbaar. Een organisme dat eenmaal geslachtsrijp is, kan niet meer terug naar de fase waarin het bijvoorbeeld een larf of een peuter was. Tenminste: dat dachten we altijd. Er is namelijk een organisme dat dit hele ontwikkelingsplan aan zijn laars kan lappen.

Onsterfelijk

En dat is de kwal Turritopsis nutricula. De kwal kan nadat deze geslachtsrijp is, weer teruggaan naar het eerste stadium van zijn ontwikkeling. Het levert ‘m een interessante bijnaam op: de onsterfelijke kwal. Omdat het dier de cyclus keer op keer opnieuw kan beleven, kan deze in theorie namelijk eeuwig in leven blijven.

Een poliep van Turritopsis Nutricula (de onsterfelijke kwal). Foto: Alvaro E. Migotto

Een poliep van Turritopsis Nutricula. Foto: Alvaro E. Migotto

De levenscyclus

Bevruchte eitjes van T. nutricula groeien uit poliepen die deel uitmaken van een poliepenkolonie. Uit deze poliepen ontstaan kwallen die binnen ongeveer twee weken geslachtsrijp zijn. Deze kwallen produceren weer eitjes of zaadcellen. Veel andere kwallen leggen nadat ze zich van nageslacht verzekerd hebben, het loodje. Maar T. nutricula is anders. De kwal kan nadat deze geslachtsrijp is geworden weer terugkeren naar het stadium van de poliep. Het maakt daarbij niet uit of de kwal al een tijdje of nog maar net kwal is: hij kan altijd weer terug, zo suggereert onderzoek [5] (pdf 11 mb).

Nieuw uiterlijk

Van kwal weer terug tot poliep. De kwal trekt zijn tentakels in, wordt kleiner, kan op een gegeven moment niet meer zwemmen, verandert in een cyste en uiteindelijk in een poliep. [6]

Van kwal weer terug tot poliep. De kwal trekt zijn tentakels in, wordt kleiner, kan op een gegeven moment niet meer zwemmen, verandert in een cyste en uiteindelijk in een poliep.

Het klinkt misschien simpel, maar het is nog een hele onderneming. Zo ziet een poliep er heel anders uit dan een kwal. De kwal moet dus ook radicaal van uiterlijk veranderen. Zodra de kwal geslachtrijp is en zich heeft voortgeplant, absorbeert deze al zijn externe onderdelen en verandert in een soort cyste die nog het meeste lijkt op een amoebe. Deze cyste verbindt zich aan de bodem van de zee en groeit uit tot een kolonie poliepen. Deze poliepen beginnen weer aan een hele nieuwe levenscyclus waar uiteindelijk volwassen kwallen uit voortkomen.

Transdifferentiatie

Om van een volwassen kwal weer in een poliep te veranderen, maakt de kwal gebruik van celtransdifferentiatie. Dat betekent – kort gezegd – dat cellen van het ene type cel in het andere type veranderen. De cellen veranderen hierbij hun hele samenstelling en functie. Dat is op zichzelf niet zo heel opzienbarend in het dierenrijk. Er zijn wel meer dieren die de samenstelling en functie van cellen kunnen veranderen, bijvoorbeeld om een bepaald lichaamsdeel te regenereren. De hagedis doet dat bijvoorbeeld nadat hij zijn staart is kwijtgeraakt. Toch is de prestatie van T. nutricula bijzonder: de kwal pakt namelijk niet één lichaamsdeel, maar zijn gehele lichaam aan. En dat doet de kwal ook niet zomaar één keer. Onderzoek toont aan dat de kwallen herhaaldelijk weer jong kunnen worden. Vandaar dat de kwal ook wel ‘onsterfelijk’ wordt genoemd. Biologen spreken liever van biologische onsterfelijkheid. En dat is inderdaad ook een betere term. Want genoeg T. nutricula leggen dagelijks het loodje. Bijvoorbeeld omdat roofdieren ze te pakken krijgen of omdat ze ziek worden.

Als het tegenzit

Weer jong worden: het klinkt ons mensen misschien fantastisch in de oren. Toch kiest T. nutricula er niet spontaan voor om weer jong te worden, zo blijkt uit experimenten. Onderzoekers verzamelden een aantal kwallen en verdeelden ze in twee groepen. De ene groep werd aan lastige omstandigheden blootgesteld. Zo zorgden de onderzoekers ervoor dat de watertemperatuur opeens steeg of daalde of dat de kwallen geen eten konden vinden. De kwallen in deze groep transformeerden zichzelf tot een cyste. In prettige watertemperaturen groeide die cyste vrij snel weer uit tot poliepen. Maar bij koud water, lasten de kwallen een pauze in: ze bleven tot wel drie maanden in het cyste-stadium hangen. Toen de temperatuur na die drie maanden begon op te lopen, ontwikkelden ze zich moeiteloos alsnog tot poliepen. De kwallen die het goed hadden, deden dat niet. Het wijst erop dat de kwallen het trucje toepassen als ze het heel moeilijk hebben. In plaats van het loodje te leggen, worden ze weer jong.

Het leefgebied van de onsterfelijke kwal [7]

De Turritopsis nutricula komt wereldwijd voor. Afbeelding: Discover Life

De wereld veroveren!

Dat betekent dat deze kwallen heel veel kunnen hebben. Als het ze te lastig wordt, veranderen ze zichzelf gewoon in een cyste en doen ze het een tijdje rustig aan. Recentelijk onderzoek [8] wijst erop dat dat er zo langzamerhand tot leidt dat T. nutricula de hele wereld verovert. De kwallen komen in ballastwater terecht: water dat ongeladen schepen oppompen om dieper en stabieler te liggen. In tegenstelling tot andere kwallen kan T. nutricula het in dat ballastwater maandenlang volhouden. En zodra het schip volgeladen gaat worden en het ballastwater lost, kunnen de meegereisde kwallen een nieuw leefgebied betrekken. Het levensverhaal van T. nutricula is bijzonder. Wetenschappers bijten zich er maar wat graag in vast. Want zo’n in theorie onsterfelijk bestaan, spreekt mensen van nature wel aan. En wie weet, kan de kwal ons op dat gebied nog wel iets leren!

Goed idee, een abonnement op de gratis nieuwsbrief [4] van Scientas