A A A

NIOZ college

Eerste NIOZ college: Stefan Schouten

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 1

De boom van het leven wordt tegenwoordig gebaseerd op DNA. Dit is een voorbeeld uit een artikel van Ed DeLong (Universiteit van Hawaii) waar de drie belangrijkste takken bestaan uit Bacteriën, Eukaryoten en Archaea. Eukaryoten bestaan onder andere uit dieren en de mens maar ook algjes. Bacteriën kennen de meeste mensen ook, maar Archaea waarschijnlijk niet. Qua uiterlijk lijken de Archaea veel op bacteriën maar ze zijn een hele andere levensvorm. Ze komen veel voor in heetwaterbronnen en worden ook wel “Oerbacteriën” genoemd. Begin jaren negentig werd ontdekt dat ze ook in de zee voorkwamen.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 2

Een bepaalde soort Archaea, ofwel Oerbacteriën, zijn de Thaumarchaeota. Ze komen in grote hoeveelheden voor in de oceaan. Ook bijvoorbeeld in de Noordzee! Meestal bloeien ze in de winter. In de winter groeien er geen algen, omdat het te koud is en er te weinig licht is. Thaumarchaeota gebruiken ammonia als energiebron wat dan in grote hoeveelheden voorkomt.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 3

Archaea bevatten karakteristieke membraanverbindingen, zogenaamde ‘tetraetherlipiden’.  Ongeveer 15 jaar geleden verrichte het NIOZ onderzoek in zeewater naar het voorkomen van deze membraanverbindingen en vond voor het eerst dat ze overal in zeewater aanwezig waren! Van de meesten verbindingen wisten we hoe ze er uit zien, maar van de belangrijkste (die het meest voorkwam) was tot dan toe nog niet bekend hoe hij er uit ziet.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 4

Met behulp van geavanceerde technieken kon uiteindelijk de structuur worden bepaald van de onbekende membraanverbindingen. Het was een ‘tetraetherlipid’ die naast de karakteristieke vijfringen nu ook een zesring bevatte. De functie van deze molecuul is tot op heden nog niet duidelijk. Mogelijk is het een adaptatie van Oerbacteriën, die deze membraanverbindingen hebben, naar de omstandigheden van de relatief koude oceaan.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 5

Wetenschappers bij het NIOZ gingen verder met onderzoek en toonde aan dat de bijzondere membraanverbinding met een zesring, overal ter wereld gevonden kan worden. Dat betekent dat de Thaumarchaeota heel succesvol zijn. Ze groeien dus over de hele wereld, van tropische oceanen tot ijszeeën.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 6

Na de ontdekking van deze moleculen viel al snel op dat er subtiele variaties in de hoeveelheid ringen waren van de tetraether lipiden. Warme zeeën bevatten lipiden met veel ringen, koude zeeën relatief weinig. Om dit de echt vast te kunnen stellen, werd de TEX86 index op Texel bedacht. Hiermee proberen we te bepalen wat de temperatuur van het water is, bij verschillende membraanstructuren.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 7

Verdere testen in het NIOZ lab lieten zien dat deze Thaumarchaeota inderdaad bij hogere temperaturen meer ringen inbouwde in hun membraanverbindingen. Dit betekent dat bij hogere temperaturen een hogere TEX86 waarde wordt gemeten. De TEX86 waarde kan nu gebruikt worden voor verder onderzoek.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 8

Omdat deze bijzondere membraanverbindingen slecht afbreken, blijven ze heel lang bewaard in oude zeebodems. Een inventarisatie van oude zeebodems laat zien dat we ze in tot wel 145 miljoen jaar oude zeembodems kunnen terugvinden! Dit betekend dat wij in staat zijn om TEX86 waarden, en daarmee dus zeewatertemperatuur, te bepalen van zeeën van tientallen miljoen jaar geleden.

NIOZ college over Oerbacteriën, deel 9

Hier zie je een voorbeeld van zeewatertemperaturen van circa 55 miljoen jaar geleden. Tussen haakjes staat de huidige temperatuur van het zeewater. De aarde had 55 miljoen jaar geleden hoge hoeveelheden CO2 in the atmosfeer. Het blijkt dat temperaturen toen ook extreem hoog waren. Op de Noordpool was het water toen een aangename 23 graden wat betekent dat er geen ijs was. Ook bij ons in de Noordzee was het veel warmer. De Noordzee is in die tijd waarschijnlijk circa 30 graden Celsius geweest, warmer dan een tropische oceaan!

Tweede NIOZ college: Jan-Berend Stuut

Videocollege over stof - deel 1

Videocollege over stof - deel 2

Videocollege over stof - deel 3

Videocollege over stof - deel 4

Videocollege over stof - deel 5

Derde NIOZ college: Allert Bijleveld

Videocollege over de Kanoet en zijn gedrag - deel 1

Videocollege over de Kanoet en zijn gedrag - deel 2

Videocollege over de Kanoet en zijn gedrag - deel 3

Videocollege over de Kanoet en zijn gedrag - deel 4

Videocollege over de Kanoet en zijn gedrag - deel 5