De met ijs bedekte, centrale Noordelijke IJszee bevindt zich ver van elke kustlijn. Voedsel is moeilijk te vinden op de zeebodem die meer dan vier kilometer onder het oppervlak kan liggen. Wanneer wetenschappers hier monsters nemen, halen ze meestal prut naar boven waarin weinig of geen met het blote oog zichtbare organismen voorkomen. Maar in 2011 bleek zo’n monster, in de woorden van de student die het ontdekte, ‘een ijsbeer’ te bevatten.
Dit was verrassend genoeg een stuk zeespons, dat er volgens bioloog Antje Boetius van het Duitse Alfred Wegener Instituut uitzag als wit bont. ‘In dit gebied is er misschien één spons per vierkante kilometer of zo. Wat een toeval, dachten we, om een spons te treffen.’
In 2016 keerden de wetenschappers met lampen en camera’s naar dezelfde plek terug. Het gebied op de top van een uitgedoofde vulkaan (een onderzeese berg genoemd) bleek toen bijna volledig bedekt met sponzen. Sommige hadden een diameter van bijna een meter.
De ontdekking liet de onderzoekers achter met een prangende vraag: Wat aten deze sponzen in hemelsnaam? In een gebied dat ogenschijnlijk verstoken lijkt van voedsel ‘was het absoluut niet duidelijk hoe ze tot die dichtheid konden groeien’, aldus Boetius.
De zeesponzen bleken zich tegoed te doen aan de versteende resten van wat eens een levendige kokerwormkolonie was die gedijde op het methaan dat vrijkwam uit de ooit actieve vulkaan. Dat staat te lezen in een nieuw artikel dat in het tijdschrift Nature Communications is gepubliceerd. Symbiotische bacteriën bleken de sponzen te helpen om dit schijnbare non-food in voedsel om te zetten.
Het is de eerste keer dat wetenschappers een dier hebben gevonden dat fossielen eet. ‘Het is te gek om te ontdekken dat sponzen voedselbronnen gebruiken die andere organismen niet kunnen gebruiken’, zegt marien ecoloog Jasper de Goeij van de Universiteit van Amsterdam. Hij was niet bij het onderzoek betrokken. ‘En het bevestigt eerdere bevindingen dat de symbiose met bacteriën een enorme flexibiliteit oplevert bij het vergaren van voedsel.’
Harige heuvels
Op actieve onderwatervulkanen nestelen levende kokerwormen zich generatie na generatie op de lege kokers van dode exemplaren. Hierdoor ontstaan volgens marien bioloog Antje Boetius van het Duitse Alfred Wegener Instituut ‘harige heuvels’. Wanneer de activiteit van de vulkaan afneemt en het methaan dat de wormen in voedsel omzetten wegvalt, sterven de wormen. Hun omhulsels blijven echter achter en fossiliseren tot chitine en eiwitten.
Sponzendeskundige en hoofdauteur Teresa Morganti van het Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen, Duitsland, zegt dat de sponzen hier kunnen overleven dankzij deze symbiotische relatie.
Eerdere studies hadden al aangetoond dat vulkanische activiteit het plaatselijke ecosysteem kan blijven beïnvloeden, zelfs nadat de vulkaan is uitgedoofd. Dat zegt marien ecoloog Emmelie Åström van de Universiteit van Tromsø in Noorwegen. Zij was niet bij de studie betrokken. Ze voegt eraan toe: ‘Toch ben ik verrast door deze dichte sponzentuin zo ver naar het noorden. Dit toont maar weer aan dat we niet alles weten van het leven in de diepe oceanen.’
Babysponzen
Hoe hebben sponzen, die zich niet of nauwelijks lijken te verplaatsen, dit all-you-can-eat-buffet van fossiele kokerwormen op een Arctische onderzeese berg weten te bereiken? Zeebioloog en medeauteur Autun Purser van het Duitse Alfred Wegener Instituut vermoedt dat ze als larven zijn aangekomen.
‘Er zijn tuinen van soortgelijke sponzen in zuidelijkere Noorse wateren’, zegt hij. ‘Het is dus mogelijk dat de larven daar vandaan zijn gekomen.’ Sommige gelukkige larven moeten, na op drift te zijn geraakt door de stroming, zijn blijven steken op de top, waar ze een onverwachte overvloed aan voedsel troffen.
Naarmate de sponzen zich steeds meer tegoed deden aan de versteende kokers van de wormen, namen de symbiotische bacteriën die helpen bij de vertering ervan waarschijnlijk toe. Wanneer de volwassen sponzen zich voortplanten, geven ze dit hoog aangepaste microbioom door aan de volgende generatie. Dat doen ze door knopvorming van genetisch identieke babysponzen aan de buitenkant van hun lichaam. (Sponzen kunnen zich ook geslachtelijk voortplanten, maar dat leidt tot larven die door de stroming kunnen worden meegesleurd. Een riskante strategie als je in een onherbergzame omgeving leeft, maar de enige manier om nieuwe gebieden te koloniseren.)
Het team vond ook overtuigend bewijs dat volwassen sponzen zich kunnen verplaatsen en daarbij een spoor achterlaten van skeletnaalden van silica, zogeheten spicula. Morganti ontdekte dat ze zich meestal bergopwaarts verplaatsen. Daar liggen ze mogelijk beter in plaatselijke stromingen die stukjes versteende wormkokers met zich meevoeren. Door bergopwaarts te bewegen, wordt ook plaats gemaakt voor de volgende generatie. Kleinere sponzen kunnen zo groeien op plaatsen die meer beschut zijn tegen de stromingen.
Deze sponzen kunnen onderdak bieden aan kleine dieren zoals garnalen, die zich waarschijnlijk voeden met voedselrestjes en af en toe een hapje spons. Ook zeesterren eten afstervende sponzen. (Deze dieren leven ook in extreme omgevingen.)
Maar hoelang kan dit ongewone ecosysteem overleven op de overblijfselen van een uitgestorven gemeenschap? Morganti: ‘Deze sponzen hebben een zeer laag metabolisme, dus ik zie niet in hoe ze hier al hun voedsel kunnen opeten.’
Klimaatverandering vormt waarschijnlijk eerder een bedreiging voor deze kolonie zeesponzen. Hierdoor neemt de ijskap van de noordpool af en wordt de groei van algen gestimuleerd. Dat kan de voedselketen in een hogere versnelling zetten en ertoe leiden dat er meer voedsel op de zeebodem neerdaalt. Dat is volgens Purser op zich niet schadelijk voor de sponzen. Maar de sponzen zouden kunnen worden verdrongen door andere dieren, misschien een sneller groeiende sponssoort die nu niet kan overleven in dit gebied.
Purser: ‘Uit mijn ervaring met deze noordelijke locaties weet ik dat wanneer dingen beginnen te veranderen, het ecosysteem zodanig uit balans raakt dat we niet echt weten welke dieren waarschijnlijk het best zullen gedijen.’
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
