micro-organismen lijken vaak een slechte reputatie te hebben. Veel mensen denken dat ze infecties en ziekten veroorzaken, behalve misschien voor die goede mensen die in ons leven en ons helpen voedsel te verteren, onder andere dingen.maar de wereld van micro-organismen is veel groter, gevarieerder en vitaal voor de voortdurende functie van onze planeet dan ieder van ons zich kan voorstellen. Micro-organismen zijn betrokken bij ecologische processen zoals het uit de atmosfeer halen van CO₂ of het recyclen van afvalmaterialen en voedingsstoffen. Veel microbiële soorten zijn nog onontdekt, maar er is één groep in het bijzonder waar wetenschappers relatief weinig van weten: de archaea.

Archaea: een domein van levende dingen

om te begrijpen wat archaea speciaal maakt, moeten we niet vergeten dat het leven op aarde kan worden georganiseerd in drie grote groepen, of ‘domeinen’: Eukarya, bacteriën, en archaea. Alle archaea en bacteriën zijn microbiële soorten (levende dingen te klein om met het blote oog te zien) en vertegenwoordigen een groot aantal verschillende evolutionaire geslachten. In eukarya vind je dieren, planten, schimmels en enkele andere organismen die protisten worden genoemd. Sommige van deze eukaryotic groepen bevatten microbiële species, ook.

bacteriën en archaea lijken vrij vergelijkbaar, maar er zijn enkele belangrijke verschillen tussen de twee groepen. De structuur van hun cellen is anders: ze zijn gemaakt van iets verschillende verbindingen en componenten, die fundamenteel verschillend genetisch materiaal bevatten. Archaea kan ook anders energie opwekken en unieke ecologische rollen spelen, zoals verantwoordelijk zijn voor het produceren van biologisch methaan-iets wat geen eukaryoten of bacteriën kunnen doen.

deze verschillen lijken voor de meeste mensen misschien niet zo belangrijk-waarom zitten ze dan in verschillende groepen? Door het vergelijken van de genomen van verschillende organismen en het bestuderen van de snelheid waarmee genetische veranderingen optreden in de tijd, kunnen wetenschappers de evolutionaire geschiedenis van levende dingen te traceren en te schatten wanneer elke groep vormde een nieuwe tak van de boom van het leven. De moleculaire en genetische verschillen tussen archaea en andere levende dingen zijn diepgaand en oud genoeg om een volledig apart domein te rechtvaardigen.

Archaea zijn beroemd om hun liefde voor het leven in extreme omgevingen. Als het super heet is( meer dan 100° Celsius), ijskoud, zuur, alkalisch, zout, diep in de oceaan, zelfs gebombardeerd door gamma-of UV-straling, is er waarschijnlijk leven daar, en dat leven is waarschijnlijk archaeale soorten.

natuurlijk is het de moeite waard eraan te denken dat hoewel deze aandoeningen onherbergzaam lijken voor ons, ze volkomen normaal zijn voor archaea. Ze zijn ook normaal voor tal van niet-archaeale soorten, maar archaea krijgen veel van de faam voor.

Dit is deels wat archaea zo moeilijk maakt voor wetenschappers om te bestuderen: wanneer hun’ normale ‘voor ons (en vice versa) zo’ extreem ‘ is, is het vrij moeilijk om archaea in een lab te bestuderen of ze in hun natuurlijke omgeving te benaderen. Wetenschappers leren echter langzaam meer, geholpen door nieuwe technieken en technologieën die het gemakkelijker maken om deze soorten in de eerste plaats te ontdekken. De methodes zoals metagenomics staan voor de studie van genetisch materiaal toe zonder de behoefte om culturen van een bepaalde species in een laboratorium te kweken, toestaand onderzoekers om de genetische blauwdrukken van meer microben dan ooit tevoren te bestuderen.

Archaea zijn over het algemeen vrij vriendelijk. Veel archaea leven in mutualistische relaties met andere levende dingen, wat betekent dat ze een soort voordeel voor een andere soort en krijgen iets goeds in ruil. Bijvoorbeeld, de enorme aantallen methanogenen (archaea die methaan produceren als een bijproduct) die in het menselijke spijsverteringsstelsel leven helpen om zich te ontdoen van overtollige waterstof door het te gebruiken om energie te produceren. Deze waterstof is een afvalproduct geproduceerd door de bacteriën die helpen het voedsel dat we eten af te breken, dus het wegwerken van de overmaat betekent dat bacteriën hun werk effectiever en efficiënter kunnen doen. Het is een delicate balans, hoewel-de aanwezigheid van archaea in het menselijke maag-darmkanaal kan ook worden geassocieerd met ziekte in sommige gevallen.

ze zijn ook erg vindingrijk. Veel vormen van archaea kunnen volledig anorganische vormen van materie—waterstof, kooldioxide of ammoniak bijvoorbeeld-gebruiken om zelf organisch materiaal te genereren. De meeste andere levende dingen vereisen op zijn minst een soort organisch materiaal om energie op te wekken, dus archaea bezetten een unieke plaats in het wereldwijde voedselweb in dit opzicht.

Archaea kan ons ook een glimp geven van hoe we naar leven buiten de aarde kunnen zoeken. We weten nu dat er zoveel omgevingsomstandigheden zijn-hoe extreem ze ook lijken te zijn—die leven kunnen ondersteunen, zodat we de grenzen van onze zoektocht naar leven op andere planeten (zoals Mars, misschien) kunnen verbreden.

Haloarchaea, bijvoorbeeld, staan bekend om het overleven in superzoute omstandigheden met zeer weinig water en zijn in staat om te overleven in een staat van bijna-verhongering voor een zeer lange tijd-zoals in, potentieel miljoenen jaren per keer. Zelfs blootstelling aan hoge niveaus van UV-straling stoort hen niet. Dit verhoogt de mogelijkheid dat andere levende dingen zouden kunnen bestaan op soortgelijke zoute, rotsachtige, droge plaatsen op andere planeten, meteorieten of manen.

dus, wat is er? Zijn er archaea-achtige levende dingen op andere planeten? We hebben nog zoveel te ontdekken over de wereld van archaea hier op aarde, maar terwijl ze onze definities van waar het leven kan gedijen blijven uitdagen en verbreden, is het een spannende tijd voor nieuwe biologische ontdekkingen.