Geiser met oranje gekleurde archaea (oerbacteriën) (afb: WIki Commons)

Het aantal op aarde levende micro-organismen zou wel eens een biljoen (duizendmiljard) kunnen bedragen, zo becijferden onderzoekers van de universiteit van Indiana (VS). Daarvan kennen we er maar bitter weinig: een honderdduizendste deel (tienmiljoen). Onderzoekers Jay Lennon en Kenneth Locey kwamen tot die schatting op basis van ‘doorsnedes’ van grote gegevensverzamelingen en van universele schaalwetten.
De onderzoekers combineerden gegevens van levende systemen (planten, dieren en micro-organismen) tot de grootste compilatie in zijn soort. Alles bij elkaar ging het om 5,6 miljoen micro- en macroscopische soorten van 35 000 plaatsen over de hele wereld (inclusief de zeeën en oceanen, met uitzondering van de Zuidpool). “Zo’n schatting te maken is een van de grootste uitdagingen in de biologie”, zegt Lennon. “Wij hebben die gegevens gecombineerd met ecologische modellen en nieuwe ecologische regels over biodiversiteit. Dat stelde ons in staat een nieuwe schatting te maken over het aantal microbiële soorten op aarde. Tot voor kort ontbraken ons de middelen zo’n schatting voor een natuurlijke omgeving te maken. De opkomst van de genuitleestechniek heeft ons een gigantische hoeveelheid nieuwe informatie opgeleverd.” Het door de NSF, financier van wetenschappelijk onderzoek in de VS, betaalde onderzoek moet de gaten opvullen in onze kennis over biodiversiteit.

Micro-organismen

Als de schatting klopt dan is het duidelijk dat we het overgrote deel van de levende wereld niet kennen. Dat is ook niet zo vreemd omdat het daarbij gaat om ‘beestjes’ die met het blote oog niet waarneembaar zijn. Zelfs in de, veel minder talrijke, macrowereld worden nog steeds soorten ontdekt (die dan, vreemd genoeg, ‘nieuw’ worden genoemd). Sommige eerdere schattingen negeerden de micro-organismen zelfs. Lennon: “Die oudere taxaties onderschatten de microdiversiteit aanzienlijk. Voor die snelle sequentietechnieken mogelijk werden, werd de biodiversiteit gekarakteriseerd op basis van 100 soorten, terwijl je weet dat een gram aarde al zo’n miljard organismen bevat en het totale aantal is nog twintig orders groter.”
Door het groeiende besef dat micro-organismen qua diversiteit ernstig onderschat zijn, is de grote jacht op de ‘microben’ de laatste jaren sterk geïntensifieerd. De onderzoekers verlieten zich op ruim 20 000 gegevensverzamelingen over bacteriën, archaea en eencellige schimmels en bij 15 000 verzamelingen over bomen, vogels en zoogdieren.
Locey: “We vermoedden dat de biodiversiteitsaspecten, zoals het aantal soorten op aarde, verband houden met de talrijkheid van de individuele soorten. Na analyse van de gegevens ontdekten we eenvoudige maar krachtige trends hoe de biodiversiteit verandert met de mate van voorkomen van de soort.” Schaalwetten helpen het aantal soorten te voorspellen. Zo is er een relatie tussen het aantal en het oppervlak. Locey: “Tot nu toe wisten we niet hoe aspecten van biodiversiteit zich verhouden met de talrijkheid van organismen. Het blijkt dat die verbanden er zijn en zo komen we op die schatting van 1 biljoen verschillende micro-organismen.”
Het is haast ondoenlijk om al die honderden miljarden organismen te leren kennen. Het grote microbioomproject kent er nog ‘maar’ tienmiljoen. Lennon: “Daarvan zijn er pas 10 000 in een lab gekweekt en van minder dan 100 000 is het genoom bekend. De microbiële biodiversiteit is groter dan men zich ooit heeft voorgesteld.”

Bron: eScienceNews