Micro-organismen komen in alle soorten en maten. Biotechnologie.nl licht in 2023 iedere maand een bijzonder exemplaar uit. Dit keer de archaeon Pyrolobus fumarii.

Zat jij afgelopen maand in het snikhete Spanje? Of voelde je het zweet uit je poriën lopen terwijl je in het warme zeewater zwom? Terwijl Nederland redelijk koel bleef, verbrak juli 2023 meerdere warmterecords in Zuid-Europa. Maar zelfs 36 graden is kinderspel voor het micro-organisme dat we deze maand in het brandend hete zonnetje zetten: Pyrolobus fumarii.

Heet, heter, heetst

Terwijl wij zuchtend en puffend in een stoel hangen als het kwik boven de 30 graden stijgt, zou Pyrolobus fumarii bij die temperatuur spreekwoordelijk klappertanden. Deze eencellige is de recordhouder van leven bij extreem hoge temperatuur. Zijn maximum is niet minder dan 113 graden Celsius. Die temperaturen vindt hij niet in Zuid-Europa of in de woestijn, maar diep in de zee. Op de zeebodem bij vulkanisch actieve gebieden spuit warm, mineraalrijk vloeistof door gaten in de aardkorst naar boven. Het water vlak bij de spleten bereikt soms wel temperaturen van boven de 300 graden Celsius. Door die warmte en een rijkheid aan voedingsstoffen ontwikkelt zich rondom zulke bronnen unieke ecosystemen.

Pyrolobus fumarii kwam pas in de jaren negentig van de vorige eeuw voor het eerst in contact met mensen. Amerikaanse en Duitse wetenschappers doken in een kleine duikboot af naar zijn woonplaats, 2500 meter diep in de Golf van Californië. Daar schraapten de onderzoekers wat materiaal van de bron. Eenmaal in het lab ontdekten ze welk bijzonder micro-organisme zich daar verstopte.

Oorsprong van het leven

Het meeste leven op aarde, zelfs microben, zouden niet overleven in het thuis van Pyrolobus fumarii. De eiwitten waaruit cellen zijn opgebouwd verliezen hun vorm en functie bij zulke hoge temperaturen. Hoe overleeft en floreert Pyrolobus fumarii dan onder zulke extreme omstandigheden? Het geheim zit hem waarschijnlijk in een speciaal stofje dat de microbe in zijn cel verstopt: DIP (di-myo-inositolfosfaat). Dat stofje komt voor in meer organismen die in warme omgevingen leven. Wetenschappers denken dat DIP voorkomt dat eiwitten samenklonteren en daardoor bescherming biedt tegen hitteschade.

Het micro-organisme van deze maand illustreert maar weer hoe divers het leven hier op aarde is en dat leven zelfs in extreme omgevingen voorkomt. Wetenschappers vermoeden zelfs dat bij zulke diepzee-warmwaterbronnen het eerste leven op aarde is ontstaan, al is daar nog geen concreet bewijs voor. En wie weet leven er ook hitteaanbiddende microben in de mysterieuze diepten van oceanen op andere planeten.