FYI.

This story is over 5 years old.

Tech

Wat gebeurt er als ook bacteriën massaal gaan uitsterven?

Ook deze wezens zijn gevoelig voor klimaatverandering en menselijk ingrijpen in de natuur.
Beeld: NIAID

We bevinden ons in de zesde periode van massa-extinctie die de aarde ooit gekend heeft. Met onze vervuilende technologieën en immer stijgende bevolkingsaantallen hebben wij mensen ervoor gezorgd dat plant- en diersoorten vijftig keer zo snel aan het uitsterven zijn dan normaal. Bij panda's en andere grote schattige dieren is die uitsterving duidelijk, maar hoe zit met de andere bewoners op aarde, degenen die wij niet zien en daarom nooit aan denken: de bacteriën? Zijn bacteriën net als planten en dieren op abnormaal tempo aan het uitsterven? En wat zouden hier de gevolgen van zijn?

Advertentie

Het grootste gedeelte van de levende wezens op aarde is bacterie. Alleen in jouw lichaam zitten al bijna net zoveel bacteriën als cellen, zo'n 100 biljoen om precies te zijn. Dit betekent dat het totale aantal bacteriën op aarde ergens rond de – even tellen – oneindig ligt.

Van bacteriën zijn er dus onvoorstelbaar veel, maar daardoor zijn ze niet onkwetsbaar. Het is heel goed voor te stellen dat ook zij last hebben van klimaatverandering en vervuiling.

Om hier meer over te weten te komen, nam ik contact op met de Canadese microbioloog Laura Hug. Helaas is er volgens haar nog vrijwel niets bekend over de impact van de opwarming van de aarde op bacteriepopulaties. "Er is nog maar weinig onderzoek naar geweest, maar ik verwacht dat hier binnenkort verandering in zal komen," vertelde ze via de mail.

Hug heeft samen met een groep collega's onderzoek gedaan naar de biodiversiteit in de wereld. Op basis van bestaande data over de genetische variaties op aarde en eigen onderzoek naar het genoom van micro-organismen, hebben ze een model gemaakt van nagenoeg alle biodiversiteit op aarde. Dit model noemen ze ook wel de 'tree of life' – en het is niet moeilijk om te zien waarom.

Als je op zoek bent gegaan naar de mens en ons niet gevonden hebt: wij zijn onderdeel van de tak onderaan, tussen de andere organismen die wel celkernen en andere relatief complexe hardware hebben (eukaryoten, dat zijn wij). Als biodiversiteit echt een boom was, zouden wij een enorm blad aan een dun, onbeduidend twijgje zijn, dat erin slaagt al het zonlicht van anderen af te pakken.

Advertentie

Verreweg de grootste tak staat voor de bacteriën. In de hele paarse waaier aan de rechterkant zitten alleen eencellige organismen zonder kern. Bacteriën zijn dus niet alleen in absolute aantallen de heersers van de aarde, maar ze hebben ook de grootste diversiteit aan soorten. Oftewel: het grootste gedeelte van de biodiversiteit op aarde bestaat uit bacteriën.

Volgens Hug is het doel van het model om "de onzichtbare diversiteit op aarde in kaart te brengen, zodat we beter begrijpen wat precies op het spel staat nu wij mensen zo'n beetje elke uithoek van de aarde dramatisch aan het veranderen zijn. Microbiële kolonies zijn erg dynamisch. Dus als hun omgeving verstoord wordt, bijvoorbeeld door vervuiling of klimaatverandering, verandert hun populatie dramatisch in aantal."

Betekent dit dat ons huidige bestaan ook de biodiversiteit van bacteriën bedreigt? Of misschien wel dat bacteriën net als dieren en planten massaal aan het uitsterven zijn?

Volgens Hug zal het zo'n vaart niet lopen, maar is het wel belangrijk dat hier meer onderzoek naar gedaan wordt. "Ik denk dat bacteriën zeker zullen overleven: ze kunnen zich snel aanpassen en kennen een enorme diversiteit. Maar ik kan me goed voorstellen dat vele geslachten zullen uitsterven. Over wat de gevolgen hiervan zouden zijn is heel weinig bekend – te weinig."

Hoewel een bepaalde groep bacteriën dus wel degelijk uit kan sterven, is de kans dat ze ooit volledig zullen uitsterven bijzonder klein, omdat bacteriën heel makkelijk kunnen muteren. Maar hoe zou de wereld eruitzien als dit toch zou gebeuren?

Advertentie

Bacteriën spelen ten slotte een (ogenschijnlijk) onmisbare rol in ons leven, alsmede dat van alle andere aardbewoners. Bacteriën beschermen tegen infecties, helpen voedsel te verteren en maken landbouw mogelijk. Zonder bacteriën zouden we zelfs niet eens bestaan hebben, aangezien bacteriën – en dan in het bijzonder de cyanobacteriën – miljarden jaren geleden de atmosfeer van zuurstofloos in zuurstofrijk veranderden. Daarnaast zijn we uit hen geëvolueerd, ook niet onbelangrijk.

De vraag hoe de wereld eruit zou zien zonder bacteriën is zowaar al door wetenschappers gesteld. De biologen Jack Gilbert en Josh D. Neufeld publiceerden in PLoS Biology een gedachte-experiment over dit vraagstuk. Volgens hen zouden we best kunnen overleven zonder bacteriën, hoewel er een grote vermindering zal zijn in de "kwaliteit en kwantiteit van het leven op aarde."

Kijk ook onze nieuwe docu Microbros: Bacteriën, een toekomst zonder afval. Tekst gaat onder video verder.

Volgens Gilbert en Neufeld kunnen dieren – waaronder mensen – prima leven zonder bacteriën in hun lichaam, omdat alle stoffen die we van ze nodig hebben, ook in een lab nagemaakt kunnen worden. Het is wel zo dat ons immuunsysteem bijzonder kwetsbaar zou worden, waardoor onze levensverwachting drastisch omlaag gaat. Maar in een wereld waarin helemaal geen bacteriën zijn is dit natuurlijk geen probleem, omdat er ook geen ziekmakende bacteriën bestaan.

Advertentie

"Na een periode van honger, ziekte, oorlog, anarchie en biochemische verstikking zal het grootste gedeelte van de mensheid uitgestorven zijn."

De bacterieloze wereld zou geen mooie wereld zijn. Fotosynthese bestaat niet meer, aangezien bacteriën een essentiële rol spelen bij het omzetten van stikstof in een verbinding die door planten opgenomen en omgezet kan worden in zuurstof. Mensen zouden theoretisch gezien met kunstmatig ingrijpen een aantal soorten in stand kunnen houden, maar er gaan sowieso enorme voedseltekorten ontstaan. Daarnaast zal de hoeveelheid CO2 in de lucht oplopen en de hoeveelheid zuurstof omlaag gaan, hoewel algen en waterplanten er nog genoeg van zullen produceren om mensen te laten ademen.

Iets dat zal toenemen in een wereld zonder bacteriën is bio-afval, aangezien bacteriën een belangrijke rol spelen bij het afbreken hiervan. Uiteindelijk zal hierdoor de biochemische cyclus die al het leven op aarde ondersteunt tot stilstand komen, omdat bepaalde stoffen niet meer geproduceerd zullen worden en anderen zullen blijven liggen tot ze sedimenteren.

In een wereld zonder bacteriën zal een sterk gekrompen populatie mensen nog lange tijd kunnen doorleven, hetzij in een onvriendelijke, rottende leefomgeving. "We voorspellen dat alle samenlevingen in de wereld binnen een jaar volledig ingestort zullen zijn," schrijven de biologen. "Na een periode van honger, ziekte, oorlog, anarchie en biochemische verstikking zal het grootste gedeelte van de mensheid uitgestorven zijn."

Gelukkig ben ik er vrij zeker van dat dit niet zal gebeuren, dus we kunnen allemaal rustig slapen vannacht. Het is vele malen waarschijnlijker dat juist exact het tegenovergestelde van een wereld zonder bacteriën zich zal voordoen: een wereld waarin alleen nog maar micro-organismen leven.

Er bestaat ten slotte z'n grote diversiteit aan soorten bacteriën, dat zo'n lullig klein takje aan de 'tree of life' als wij die niet kan wegvagen. Daarnaast kunnen bacteriën zich over het algemeen zo goed aanpassen aan hun omgeving dat sommige zelfs al resistent zijn geworden tegen antibiotica. Hoe dan ook hebben wij mensen een invloed op bacteriepopulaties en we weten niet wat dit voor de rest van het leven op aarde gaat betekenen – wat mogelijk iets is waar we ons zorgen over moeten maken.

Want zeg nou zelf: als je ons mensen met bacteriën vergelijkt, wie zijn er dan machtiger? Ze hebben de aantallen, ze hebben de diversiteit, ze zijn nagenoeg onzichtbaar en ook nog eens veel malen ouder. In een wereld zonder bacteriën kunnen wij nauwelijks bestaan, maar als de mensheid morgen opeens weggevaagd wordt, zullen bacteriën daar niet minder om kunnen geven.