Toeval of ontwerp?

Een verbluffende ondergrondse samenwerking

▪ Onder de grond werken bepaalde planten en bacteriën op een verbluffende manier samen om leven mogelijk te maken.

Wetenswaardigheid: Stikstof is onmisbaar voor de groei en vermeerdering van planten. Maar voordat planten dit gas kunnen gebruiken, moet het worden omgezet of gefixeerd in verbindingen zoals ammoniak. Vlinderbloemigen lossen dit probleem op door nauw samen te werken met bacteriën van het geslacht Rhizobium. Zo’n samenleving van ongelijksoortige organismen tot wederzijds voordeel wordt symbiose genoemd.

Door middel van een speciale chemische stof lokt de plant de bacteriën naar zijn wortels. De bacteriën dringen vervolgens de wortels binnen. Hoewel de bacteriën en de plant tot twee verschillende rijken behoren, zo zegt het tijdschrift Natural History, maken ze samen „iets wat in wezen een nieuw orgaan is: een volledig functionerend wortelknolletje dat stikstof kan binden.” De bacteriën gaan binnen in het knolletje, hun nieuwe woon- en werkplaats, aan de slag. Hun belangrijkste instrument is een speciaal enzym (een soort eiwit dat nitrogenase wordt genoemd) dat ze gebruiken voor het omzetten van stikstof uit luchtholten in de grond.

„De hele voorraad nitrogenase van onze planeet . . . zou in één grote emmer passen”, zegt Natural History. Elke molecule telt dus! Maar er is een probleem. Het enzym wordt vernietigd door zuurstof. De oplossing? De plant produceert een speciale stof die ervoor zorgt dat zuurstof die een mogelijk gevaar vormt, onmiddellijk wordt weggevangen.

Een membraan rond het knolletje reguleert de uitwisseling van ammoniak, suikers en andere voedingsstoffen tussen de bacteriën en de plant. Vlinderbloemigen sterven net als alle andere planten uiteindelijk af, waarna de ammoniak in de grond achterblijft. Ze worden dan ook terecht als groenbemesters gebruikt.

Wat denkt u? Hebben bacteriën en de planten waar ze mee samenwerken zo’n verbluffend, ongelofelijk ingewikkeld levenonderhoudend systeem zelf kunnen ’uitvinden’, of hebben we hier te maken met een van de vele bewijzen van ontwerp?

[Illustratie op blz. 25]

Een wortelknolletje

[Illustratieverantwoording op blz. 25]

Background: © Wally Eberhart/Visuals Unlimited; inset: © Dr. Jack M. Bostrack/Visuals Unlimited