Hoe zag de oervorm van het leven eruit? Biologen denken dat het een voorouder is geweest van twee primitieve levensvormen die ook nu nog bestaan. Een theorie luidt dat de celwand van deze oerbacterie zo instabiel was dat het leven zo niet verder kon en voor een splitsing móest kiezen. Die theorie kan volgens Nederlandse biologen in de prullenbak. Ze hebben zo’n oerbacterie in elkaar geknutseld en hij blijkt juist heel stabiel.
In de jaren zeventig deed de Amerikaanse bioloog Carl Woese een ontdekking die de biologie op haar kop zette. Onder zijn microscoop zagen sommige bacteriën er weliswaar hetzelfde uit als de rest maar ze bleken een geheel eigen leven te leiden. Volgens Woese hadden deze archaea met hun afwijkende bouwstenen en eigen genetica zich al vrij snel na het ontstaan van het leven afgesplitst, zo’n 3,5 miljard jaar geleden.
Spiegelbeeld
Eén van de verschillen tussen de twee groepen zit hem in de vetten waarmee ze hun celmembranen opbouwen. Die zijn elkaars spiegelbeeld. Wellicht had hun gemeenschappelijke voorouder nog beide vetten, was de gedachte, en verklaart dat de afsplitsing. Die spiegelbeelden zouden niet goed aan elkaar hechten waardoor het membraan zwak was en bacteriën ontstonden met één type vet.
Om deze theorie te testen gingen Nederlandse microbiologen met een moderne bacterie terug in de tijd. Ze voorzagen de bekende E. colibacterie van een drietal enzymen waarmee hij archaea-vet kon maken. “Dat was al eerder gedaan”, zegt John van der Oost, hoogleraar microbiologie aan de Wageningen Universiteit. “Maar niet zo goed als bij ons. Onze E. coli had voor dertig procent archaeavetten. Het maximum tot nu toe was één procent.”
De bacterie werd er niet mooier op – het staafje werd flink uitgerekt – maar tot verbazing van de biologen had hij geen last van de ingreep, schrijven ze in het vakblad PNAS. Hij groeide lustig door en had veel minder last van allerlei stressfactoren dan het ‘origineel’. Van der Oost: “Misschien komt dat nog eens van pas en kunnen we met zo’n mix bacteriën stabieler maken. We weten het niet maar één ding is duidelijk: de hypothese van de gemengde membranen kan van tafel.”
Beschietingen
Er zijn nog genoeg hypotheses voor de splitsing over. Wellicht zijn de twee varianten helemaal niet gesplitst en zijn ze onafhankelijk van elkaar ontstaan. En moeten biologen andere wegen bewandelen in hun zoektocht naar de oervorm van het leven.
Dé manier om dat te ontdekken is zelf een cel in elkaar zetten, zegt Van der Oost. Samen met zijn mede-auteur, de Groningse hoogleraar microbiologie Arnold Driessen, is hij een project gestart om juist dat te bewerkstelligen. “Daar komt meer bij kijken dan alleen het verzamelen van de bouwstenen. Op een gegeven moment moet ie het ook gaan doen. Zie dit werk over de rol van het celmembraan maar als de eerste beschietingen van dat project.”