Oefentoets Biologie: Ordening | HAVO 4/HAVO 5 | variant 6

1/4 Een derde rijk.

DE ONTDEKKING VAN HET DERDE RIJK.
De ontrafeling van het genetisch materiaal van een archaeon maakt nog eens duidelijk dat de biologieboeken moeten worden herschreven. Archaea lijken uiterlijk sterk op bacteriën, genetisch zijn ze meer verwant aan hogere organismen.
In 1977 stelde de Amerikaanse onderzoeker Carl Woese voor de indeling van de levende wezens op aarde revolutionair te veranderen. Na onderzoek van het erfelijk materiaal van talloze organismen concludeerde hij dat het leven op aarde niet bestond uit twee fundamenteel verschillende groepen, maar uit drie. Aristoteles onderscheidde al twee groepen: planten en dieren. Door de verfijning van de door Antonie van Leeuwenhoek geïntroduceerde microscopische technieken, heeft de wereld sinds het eind van de vorige eeuw een andere tweedeling gekregen: in prokaryoten en eukaryoten.

De prokaryoten, die in feite bestaan uit een zakje met erfelijk materiaal en enzymen, beschikken in de cel over kern noch organellen, terwijl de cellen van eukaryoten wel een kern vol erfelijk materiaal hebben en verschillende compartimenten: de organellen. Bacteriën behoren tot de prokaryoten en gisten, schimmels, planten en dieren tot de eukaryoten. Woese stelde dat er nóg een rijk van levende wezens is dat kenmerken vertoont van zowel bacteriën als van eukaryoten: de Archaea-bacteriën. Later Archaea (enkelvoud: archaeon) genoemd. De prokaryoten doopte hij om tot Bacteria en de eukaryoten tot Eukarya. Onder de microscoop lijken bacteriën en Archaea identiek en Woese had dan ook weinig andere bewijzen voor zijn theorie dan wat verschillen in erfelijk materiaal.

Er zijn in de loop van de tijd meer aanwijzingen gevonden voor het bestaan van zo'n derde groep. De celwand van de Archaea verschilt bijvoorbeeld fundamenteel van die van de bacteriën en Eukarya. En hoewel bouw en erfelijk materiaal van Archaea en bacteriën identiek zijn, blijkt de eerste stap in de aanmaak van eiwitten bij de Archaea sterke overeenkomst te hebben met die van de hogere organismen.

Eind vorige maand publiceerde een Amerikaanse onderzoeksgroep onder leiding van genenjager Craig Venter de eerste volledige kaart van een archaeon-genoom: van Methanococcus jannaschii. Deze methaan(moeras)gas)-producerende microbe werd in 1982 met een duikbootje opgehaald van de bodem van de Stille Oceaan. Daar, op drie kilometer diepte, gedijt het beestje in de buurt van een onderwatervulkaan bij een temperatuur van zo'n 110 graden Celsius en een druk van driehonderd atmosfeer. Na opheldering en onderzoek van het erfelijk materiaal van het archaeon, concludeerden Venter en zijn team dat het genetisch materiaal overeenkomst vertoont met dat van zowel bacteriën als Eukarya. Maar het opvallendste is wel dat bijna 60 procent van de 1738 genen van M. jannaschii helemaal geen overeenkomst vertoont met bacteriën of eukaryoten. Wel is het vergelijkingsmateriaal mager. Tot nu toe zijn pas volledige genomen van twee bacteriën en één eukaryoot (gist) bekend.

Toch zijn de reacties op de bevindingen van Venter enthousiast, want de ontdekking bewijst een gedachte waarmee speurders naar het ontstaan van leven inmiddels vertrouwd zijn: Archaea staan, evolutionair gezien, wellicht dichter bij mens en dier dan bij de bacteriën. Maar waarschijnlijk maakte een aantal eigenschappen van de Archaea wel deel uit van de eerste cellulaire levensvormen die zich drie miljard jaar geleden op aarde ontwikkelden.

(De Volkskrant, 7 september 1996).

Zie volgende scherm




-