De diepten van de Stille Oceaan blijven hun geheimen prijsgeven.
Tijdens een oceanografische expeditie in de Atacama-trog voor de kust van Chili en Peru heeft een internationale groep mariene biologen een amfipode-kreeftachtige ontdekt die tot een geheel nieuwe soort behoort. Deze roofzuchtige soort, die de naam Dulcibella camanchaca heeft gekregen, werd in 2024 beschreven. Een blik op een buitengewone duik in een van de meest barre leefomgevingen op aarde.
Een belangrijke ontdekking in de classificatie van levende organismen
In de taxonomie is de beschrijving van een nieuwe soort een vrij veelvoorkomend verschijnsel. De beschrijving van een nieuw geslacht is daarentegen al een belangrijke gebeurtenis, vooral in een zo goed bestudeerde groep als de amfipoden.
Dit is precies wat er gebeurde met Dulcibella camanchaca, een roofzuchtige amfipode die op een diepte van ongeveer 7.902 meter in de Atacama-trog werd ontdekt. De onderzoekers moesten een nieuw geslacht, Dulcibella, creëren om deze soort met unieke kenmerken te classificeren.
Deze ontdekking werd in 2024 gepubliceerd in het tijdschrift Systematics and Biodiversity door een internationale groep wetenschappers onder leiding van onder meer Johanna Weston en Carolina González. Het verrijkt ons begrip van de diversiteit van hadale organismen — wezens die zijn aangepast aan de extreme levensomstandigheden in diepe oceaantroggen.
Het rijk van de hadalen — een aparte wereld
Om het belang van deze ontdekking te begrijpen, moet je weten waar deze plaatsvond. De hadale zone is de zeebodem op een diepte van meer dan 6.000 meter, voornamelijk oceaantroggen die zijn gevormd door de subductie van tektonische platen. Deze zone beslaat slechts ongeveer 1–2 % van het oceaanoppervlak, maar kent extreme omstandigheden die het tot een uniek natuurlijk laboratorium maken.
De Atacama-trog, ook wel de Peruaans-Chileense trog genoemd, strekt zich uit over meer dan 5.900 kilometer langs de westkust van Zuid-Amerika. Op sommige plaatsen daalt deze tot een diepte van meer dan 8.000 meter onder het oppervlak van de Stille Oceaan. Op dergelijke diepten is de druk meer dan 800 keer zo hoog als op zeeniveau.
Zonlicht dringt hier al lang niet meer door, de temperatuur blijft rond de 1–2 °C en de voedselbronnen zijn bijna volledig afhankelijk van organisch materiaal dat vanaf het oppervlak naar beneden zakt. Toch bloeit het leven in deze schijnbare biologische woestijn in verbazingwekkende vormen.
Portret van een roofdier uit de diepte
Dulcibella camanchaca wordt ongeveer vier centimeter lang, wat voor een amfipode een aanzienlijke omvang is. De soortnaam, camanchaca, is afgeleid van een woord uit de Andestaal dat verwijst naar de dichte mist die de kust van de Atacama-woestijn bedekt.
Dit is een poëtische manier om de totale duisternis te beschrijven waarin dit dier leeft.
In tegenstelling tot de meeste van zijn soortgenoten, de amfipoden uit de diepe waterlagen die zich voeden met aas dat vanaf het oppervlak naar beneden zakt, is Dulcibella camanchaca een actieve roofdier. Haar gemodificeerde borstaanhangsels, gnatopoden genaamd, vormen krachtige grijpscharen waarmee ze levende prooien kan vangen, met name andere kleine schaaldieren.
Een dergelijke strategie van actief jagen in de hadale zone blijft vrij zeldzaam. De meeste diepzeedieren leiden een detritofagische of necrofagische levenswijze om energie te besparen in een omgeving met een beperkte hoeveelheid voedsel. Het feit dat Dulcibella actief jagen heeft ontwikkeld, wijst op een specifieke ecologische niche.
Nieuw geslacht: waarom dit ons beeld verandert
Amfipoden vormen een orde van kreeftachtigen, die al meer dan 10.000 beschreven soorten telt. Onderzoekers gingen ervan uit dat ze in grote lijnen een vrijwel volledig beeld ervan hadden. Dulcibella camanchaca vertoont echter een combinatie van kenmerken die bij geen van de bestaande geslachten past.
Morfologische analyses brachten een unieke combinatie van kenmerken aan het licht, met name op het gebied van de gnatopoden, antennen en mondorganen, wat vervolgens werd bevestigd door moleculaire analyses. Deze dubbele aanpak – anatomisch en genetisch – is tegenwoordig de standaard voor het bevestigen van een nieuwe tak binnen de mariene ongewervelden.
Het creëren van een nieuw geslacht staat gelijk aan het toevoegen van een tak aan de stamboom van de diergroep. Dit roept nieuwe vragen op over de diversificatie van amfipoden in oceaankloven, die mogelijk meer geïsoleerde evolutionaire toevluchtsoorden vormen dan eerder werd aangenomen.
Een expeditie met behulp van geavanceerde technologie
Deze ontdekking is het resultaat van een reeks expedities die gezamenlijk zijn uitgevoerd door Chileense en Amerikaanse teams, met name het Instituto Milenio de Oceanografía en het Woods Hole Oceanographic Institution. De onderzoekers maakten gebruik van lokaas dat was bevestigd aan dompelmodules die bestand zijn tegen extreme druk.
Deze apparaten, ‘landers’ genaamd, worden vanaf een bovenwatervaartuig gelanceerd en vallen enkele uren vrij naar beneden voordat ze op de bodem terechtkomen. Ze leggen beelden vast en verzamelen monsters met behulp van camera’s met hoge resolutie en vallen, waarna ze naar de oppervlakte stijgen door ballast af te werpen. Deze techniek heeft de afgelopen vijftien jaar een revolutie teweeggebracht in diepzeeonderzoek.
Toch blijft het een enorme uitdaging om een levend wezen op te halen uit een diepte van bijna 8.000 meter. Decompressie, temperatuurverschillen en blootstelling aan licht doden de meeste organismen voordat ze de oppervlakte bereiken. Daarom moeten biologen snel handelen om het DNA en de anatomische structuren te behouden.
Waarom oceanische troggen zo interessant zijn voor wetenschappers
Diepe troggen zijn om verschillende redenen interessant voor onderzoekers.
Ten eerste herbergen ze een grote biodiversiteit, die grotendeels endemisch is, aangezien elke trog functioneert als een geïsoleerd eiland waar soorten zich gedurende miljoenen jaren afzonderlijk hebben ontwikkeld. Dit maakt ze tot natuurlijke laboratoria voor het bestuderen van soortvorming en aanpassing aan extreme omstandigheden.
Ten tweede bevatten deze milieus aanzienlijke hoeveelheden organische koolstof. Stof dat vanaf het oppervlak naar beneden zakt, hoopt zich op in de kuilen, waar het wordt afgebroken door bacteriën en ongewervelde dieren. Inzicht in deze cycli is van cruciaal belang voor het modelleren van de rol van de diepe oceanen bij de regulering van het klimaat.
Ten slotte herbergen grote diepten mogelijk moleculen die van biomedisch belang zijn. Organismen die onder extreme druk overleven, produceren enzymen en eiwitten met unieke eigenschappen, die steeds meer de belangstelling van de biotechnologie trekken.
Biodiversiteit die tot nu toe grotendeels onbekend blijft
De ontdekking van Dulcibella camanchaca herinnert ons aan een voor de hand liggend feit dat soms wordt vergeten: we kennen het oppervlak van de maan en Mars beter dan de bodem van onze eigen oceanen.
Minder dan 25 % van de diepwatergebieden van de oceaan is in hoge resolutie in kaart gebracht, en slechts een verwaarloosbaar klein deel is het onderwerp geweest van diepgaand biologisch onderzoek.
Elke expeditie naar diepe oceanische troggen levert een aantal onbekende soorten op. In de Marianentrog, de Kermadec-trog en de Koerilen-trog zijn de afgelopen jaren tientallen nieuwe soorten schaaldieren, vissen en weekdieren beschreven. Wetenschappers gaan ervan uit dat er nog duizenden soorten in diepe wateren ontdekt moeten worden.
Deze ecosystemen, die lange tijd als ontoegankelijk en dus beschermd werden beschouwd, staan momenteel onder toenemende druk. De plasticvervuiling reikt tot in de diepste diepten, aangezien microplastic is aangetroffen in het weefsel van amfipoden in de Challenger Deep. Projecten voor de winning van polymetallische concreties vormen ook een bedreiging voor de aangrenzende abyssale vlaktes.
De ontdekking van Dulcibella camanchaca in de Atacama-trog is veel meer dan alleen maar de toevoeging van nog een soort aan de catalogus van levende organismen. Het herinnert ons eraan dat de diepzee een wetenschappelijke grens blijft, rijk aan evolutionaire en ecologische verrassingen. Op een moment dat de mensheid plannen maakt voor de industriële exploitatie van diepzeegebieden, pleiten deze ontdekkingen voor geduldig onderzoek en dringende bescherming van milieus waarover we tot nu toe nog bijna niets weten.
