Het moment waarop alles begon

Neem even de tijd om dit te laten bezinken.

Ruim twee miljard jaar geleden — of misschien nog langer, wetenschappers debatteren nog steeds over de precieze tijdlijn — sloten twee eencellige organismen wat wel het belangrijkste partnerschap uit de geschiedenis van het leven op Aarde genoemd kan worden.

De één was een archaea. De ander een bacterie.

Ze gingen samenwonen. Ze versmolten. En uit die fusie kwam... alles voort.

Elke plant. Elk dier. Elke schimmel. Elk wezen dat je ooit hebt gezien, inclusief jezelf. Het dankt allemaal zijn bestaan aan deze ene onwaarschijnlijke samenwerking.

Het raadsel van complex leven

Wat we wél weten: het heeft plaatsgevonden. Wetenschappers zijn er redelijk zeker van dat zo'n 1,8 tot 2,7 miljard jaar geleden een fusie tussen deze twee microbièle levensvormen de eerste 'eukaryotische' cel voortbracht — de cel met een kern en alle moleculaire machinerie die complex leven mogelijk maakt.

Maar hoe precies? Dat blijft een puzzel.

Bacteriën en archaea zijn allebei eencellig, maar ze verschillen meer van elkaar dan je zou verwachten. Denk aan hen als verre neven die totaal verschillende biologische talen spreken. Allebei simpel, allebei microscopisch klein, maar ze werken fundamenteel anders.

Hoe kwamen deze twee biologische vreemden er dan toe om zo goed samen te werken dat ze fuseerden tot iets compleet nieuws?

Daarom is een nieuwe studie zo opwindend.

Oude microb-steden vol geheimen

Wetenschappers bestuderen iets dat stromatolieten heet — stel je voor: oude flatgebouwen, maar dan helemaal opgebouwd uit microben. Deze structuren, gevonden op plekken zoals Shark Bay in West-Australië, worden gebouwd door cyanobacteriën die in dikke, slijmerige matten leven. Het behoren tot de oudste levende structuren op Aarde, vrijwel onveranderd al miljarden jaren lang.

Sommige onderzoekers noemen ze "levende fossielen", en eerlijk gezegd voelt dat heel toepasselijk.

Deze microbiele matten zijn eigenlijk tijdcapsules. Toen onderzoekers van verschillende Australische universiteiten monsters verzamelden uit Shark Bay en meenamen naar het lab, ontdekten ze iets opmerkelijks dat erin leefde.

Ze vonden een lid van de Asgard-archaea-familie (een groep die pas in 2015 werd geïdentificeerd en vernoemd naar de Noorse mythologie, omdat wetenschappers blijkbaar van mythologie houden). Deze specifieke archaea leefde samen met een bepaald type bacterie.

En hier wordt het écht interessant: de onderzoekers gebruikten ongelooflijk krachtige beeldvormingstechnologie om deze kleine wezentjes van dichtbij te bekijken, en vonden iets onverwachts.

Een brug van nanotubes

De twee organismen waren verbonden door wat de wetenschappers simpelweg "nanotubes" noemden — minuscuul dunne buisjes die de archaea met de bacterie verbonden. We hebben het over structuren zo klein dat een miljoen ervan in een rij nog steeds niet één millimeter zou beslaan.

Deze kleine bruggen waren niet alleen fysieke verbindingen. De onderzoekers ontdekten dat elk micro-organisme stoffen produceerde die de ander kon gebruiken — vitaminen, voedingsstoffen, zelfs waterstof. Ze deelden bronnen, creëerden een wederzijds ondersteuningssysteem.

Dit is oprecht fascinerend, en wel hierom:

Wetenschappers hebben al lang het idee dat de oorspronkelijke fusie die complex leven creëerde waarschijnlijk dit soort nauwe interactie vereiste. Maar nu daadwerkelijk bewijs zien van een Asgard-archaea en een bacterie die op deze manier samenwerken in het echte leven? Dat is enorm. Het is alsof je eindelijk het bewijs vindt voor een theorie die al decennia rondzwerft.

Waarom zou dit je interesseren?

Hier wordt het een beetje filosofisch, want ik denk dat deze ontdekking wat reflectie verdient.

Jij bent, in de meest letterlijke biologische zin, het product van een oeroude samenwerking tussen twee wezentjes die waarschijnlijk zo verschillend waren als maar mogelijk voor eencellige organismen. Elke cel in je lichaam — met zijn mitochondriën, zijn kern, al zijn ingewikkelde machinerie — stamt af van dat moment waarop twee totaal onverenigbare levensvormen besloten samen te werken.

En nu hebben we eigenlijk een herhaling gezien van hoe dat eruit heeft kunnen zien, verscholen in een rotsformatie in Australië die al miljarden jaren zijn ding doet sinds het leven fotosynthese ontdekte.

De onderzoekers zelf verwoorden het prachtig. Dr. Brendan Burns van de University of New South Wales suggereerde dat stromatolieten niet alleen de plek zouden kunnen zijn waar vroeg leven floreerde — ze zouden letterlijk kunnen tonen hoe complex leven voor het eerst ontstond. Een klein model van hoe partnerschappen tussen verschillende types organismen uiteindelijk alles om ons heen creëerden.

De bredere context

Ik weet niet hoe het met jou zit, maar ik vind dit op een rare manier geruststellend.

We leven in een tijd waarin verdeeldheid en verschillen de krantenkoppen lijken te beheersen. En dan zijn wij er, een herinnering dat sommige van de meest fundamentele processen in de natuur — processen die alles moois en complexs van onze wereld voortbrachten — voortkwamen uit samenwerking over grenzen van verschil heen.

Twee piepkleine levensvormen, miljarden jaren geleden, bouwden een brug te klein om te zien. En die brug maakte alles anders mogelijk.

Misschien zit er een les in. Of misschien word ik gewoon filosofisch over microben. Hoe dan ook, de volgende keer dat je in de spiegel kijkt, bedenk dit: je kijkt naar het product van het meest succesvolle partnerschap in de geschiedenis van de Aarde.

Niet slecht voor iets dat begon met twee cellen die besloten wat voedingsstoffen te delen, toch?