Microben zijn overal. Neem de wereldberoemde hengelvis, met z’n lichtgevende hengel. Dit licht maakt de hengelvis niet zelf. Dit doet een bacteriële compagnon voor hem.
Microben zijn overal. Neem de wereldberoemde hengelvis, met z’n lichtgevende hengel. Dit licht maakt de hengelvis niet zelf. Dit doet een bacteriële compagnon voor hem.
Levend licht
Photobacterium phosphoreum is een bioluminescentie microbe. Een levende bacterie die licht produceert door het gebruik van een speciaal enzym, luciferase. Dit enzym geeft een blauwachtig licht af wanneer deze in contact komt met veel zuurstof. P. phosphoreum leeft in symbiose (natuurlijke samenwerking) met verschillende dieren.
Lantaarnvis
Zo leeft deze bacterie op speciale orgaantjes van de lantaarnvis. De vis kan zuurstof langs de bacteriën laten stromen en zo kan de vis het licht van de bacteriën bedienen als een lichtknopje. De vis gebruikt het licht om te communiceren of vijanden te misleiden. De bacterie gaat op die orgaantjes groeien omdat de vis daar voedingsstoffen beschikbaar stelt aan de bacterie. Voor beide partijen dus een echte win-win situatie.
De lantaarnvis, met onder het oog het lichtgevende orgaan.
Hengelvis
In de diepzee leeft deze microbe ook in symbiose met de hengelvis. Deze griezelige vis heeft op zijn kop een hengel met daaraan een lichtorgaan. Met behulp van P. phosphoreum dient deze lichtgevende hengel als lokaas. De vis leidt de prooi naar zijn mond en biedt de bacterie, in ruil voor zijn diensten, een veilige plek en voedingsstoffen.
Hulpje
Een symbiotische relatie is een samenwerking tussen twee verschillende soorten waarvan ten minste één voordeel heeft. In het geval van de hengelvis en P. phosphoreum hebben beide soorten voordeel. De bacterie koloniseert het lichtorgaan van de vis en zorgt voor communicatie, het aantrekken van prooien en het ontwijken van roofdieren.
De vis geeft de bacterie voedingsstoffen, zuurstof en een veilige omgeving. P. phosphoreum zit niet in het lichtorgaan zelf, maar woont in de darmen van de hengelvis. Hier krijgt hij ook de voedingsstoffen die nodig zijn om te overleven. De darmen zijn gekoppeld aan het lichtorgaan en de doorgang van de bacteriën wordt gereguleerd door kleine klepjes.
Fel
P. phosphoreum gedijt goed als er veel zuurstof aanwezig is. In diepe water is daarentegen niet zoveel zuurstof aanwezig. Toch is P. phosphoreum een van de felste bioluminescente bacteriën. Hoe kan dat? De bacteriën stoppen met groeien, maar het aanmaken van het enzym luciferase stopt niet. Dus hebben de kleinere cellen een relatief hoge concentratie luciferase in zich en laten ze dus een intense bioluminescentie zien.
Naast dat bioluminescentie handig is voor de bacterie en de hengelvis, zijn er ook verschillende toepassingen waarbij mensen er handig gebruik maken. Zoals bij het meten van de toxiciteit van water. P. phosphoreum wordt op een chip aangebracht waarvan de bioluminescentie kan worden gemeten. De giftige stoffen zorgen ervoor dat de sterkte van het licht afneemt. Hoe meer giftige stoffen, hoe minder licht er wordt afgegeven.