Op de bodem van de diepzee, in hete modderpoelen, in ijskoude poolmeren, in pruttelende zuurbaden, in kokende vulkaankraters. Geen leefplek te extreem voor micro-organismen. Waar een mens voor een bezoekje aan de Zuidpool dure isolatiekleding nodig heeft, passen deze extremofielen zich gewoon aan hun leefomgeving aan.

Die excentrieke levensstijl van microben zoals bacteriën, sommige algen en een enkel minigarnaaltje spreekt nogal tot de verbeelding. Hoe doen ze het? Wat kunnen wij er van leren? En zou er ook extreem leven kunnen zijn op andere planeten?

Wetenschappers zetten massaal expedities op touw om nieuwe extreme soorten op te sporen. De ontdekkingen vliegen de redacties van de verschillende vakbladen om de oren. Gelukkig zijn Antje Boetius, Samantha Joye en Johanna Laybourn-Parry zo aardig geweest een aantal ontdekkingen van de zoutste en koudste exemplaren op een rij te zetten in twee perspectives in het tijdschrift Science.

“De Dode Zee is levenloos”, staat in zowel Genesis als het boek Historia Naturalis van de Griekse schrijver Plinius de Oude. Toch niet. Het is wel een van de zoutste plassen ter wereld, maar in 1936 werden hier toch de allereerste zoutminnende bacteriën gevonden.

De microben weten in het ultrazoute water te overleven door zout in het celvocht te concentreren, tot wel acht keer zo geconcentreerd als normaal zeewater. Bovendien beschikken ze over speciale enzymen die waterverlies weten te beperken.

Andere exemplaren leven in zilte onderwaterlagen op de bodem van de Zwarte, Rode Middellandse Zee, de Golf van Mexico en rond moddervulkanen in het oosten van de Middellandse Zee.

Ook is er zoutminnend leven op de beide polen, onder gletsjerijs, in anderhalf miljoen jaar geleden geïsoleerde zilte poelen en rond het ijzer- en zwavelrijke Antarctische Blood Falls. De micro-organismen in deze plassen en watervallen zijn echte bikkels. Ze houden niet alleen van zout, ze kunnen ook nog eens tegen de extreme kou.

De absolute kampioen onder de kouminnende microben is een bacterie die in het ijs van het Himalaya-gebergte leeft: hij plant zich voort bij een temperatuur van -18 graden Celsius. Maar er zijn aanwijzingen dat de bacterie Colwellia psychrerythraea het bij -196 graden Celsius uithoudt.

Om in de extreme kou kunnen overleven, hebben de kouliefhebbers speciale isolerende ‘jassen’. Bovendien beschikken ze enzymen met antivrieswerking om te voorkomen dat ze vol ijskristallen komen te zitten.

Onderzoekers hebben in Antarctische ijspoelen simpele voedselketens aangetroffen met onder meer bacteriën, algen en virussen. De diertjes leven voornamelijk van door eencellige algen uitgepoepte en door virussen gerecyclede organische koolstofdeeltjes. Maar elkaar opvreten is ook heel voedzaam.

Waarom eigenlijk al die moeite om nieuwe soorten te vinden op extreme plekken? Enerzijds zijn de unieke eigenschappen van extremofielen een biotechnologische goudmijn.

Zo komen de specifieke eigenschappen van kouminnende bacteriën enerzijds van pas bij de productie van ijsjes, nepsneeuw, dietpillen en de bekende E-nummers in voeding. En zijn zoutbestendige microben van nut voor fotostroomdynamo’s, voedingssupplementen, medicijnen, het kleuren van voeding en de cosmetische industrie.

Anderzijds, omdat we op aarde organismen vinden op de meest extreme, ongewone plekken, zou het best wel eens zo kunnen zijn dat er ook buitenaards leven is dat kan overleven in het zoute en koude klimaat van Mars. Of op andere planeten.

Frederique Melman

Antje Boetius en Samantha Joye, "Thriving in Salt", in Science, 18 juni 2009.

Johanna Laybourn-Parry, "No Place Too Cold", in Science, 18 juni 2009.