Ultieme symbiose

Vijf koninkrijken

Planten en dieren worden koninkrijken genoemd. Dankzij moderne technieken, van elektronenmicroscoop tot moleculair onderzoek, is duidelijk geworden dat er naast deze twee nog drie andere koninkrijken zijn, namelijk de schimmels (inclusief de paddenstoelen), de protoctisten (talloze eencelligen, maar ook zeewieren) en de bacteriën. Eigenlijk staan de bacteriën in hun eentje tegenover de rest. Het verschil tussen een bacterie en een willekeurige eencellige protoctist is groter dan tussen een mens en een eik. Het verschil zit met name in de celopbouw. Bacteriën hebben geen aparte celkern, het DNA wordt niet door een membraan bijeengehouden. Ze worden daarom ook wel prokaryoten genoemd. In de andere koninkrijken hebben de cellen een aparte, door een membraan omgeven kern, waarin zich het DNA ('kernzuur') bevindt. Ze worden tezamen eukaryoten genoemd, oftewel organismen met een echte kern.

Stamboom

De vijf koninkrijken en zelfs de superrijken prokaryoten en eukaryoten zijn eigenlijk niet van gelijke rang. De prokaryoten zijn, zeker waar het hun metabolisme betreft, enorm gevarieerd, de eukaryoten zijn veel gelijkvormiger. Waarschijnlijk zijn dan ook de eukaryoten uit een onderdeeltje van de prokaryoten voortgekomen. Evenzo zijn planten, schimmels en dieren ongetwijfeld elk uit een of andere protoctist voortgekomen. Voor de planten waren de groenalgen de voorouders, voor schimmels en dieren zijn de voorouders nog onduidelijk. Een stamboom van de vijf koninkrijken is dan ook nog niet te maken. Als dat wel het geval is en de strikte regels van de fylogenetische systematiek worden toegepast, zullen er waarschijnlijk andere indelingen moeten worden gemaakt.

Mitochondriën

Het verschil tussen prokaryoten en eukaryoten gaat nog heel wat verder dan het al dan niet bezitten van een echte kern. In prokaryoten bevinden de enzymen voor de oxidatie van voedselmoleculen (de 'verbranding') zich aan het celmembraan. In de eukaryoten bevinden deze enzymen zich in aparte lichaampjes, de mitochondriën. Deze zijn halfautonoom in de cel. Ze hebben eigen DNA en delen zich vaak onafhankelijk van de cel waarin ze voorkomen. Hun DNA ziet er heel anders uit dan dat in de celkern, het lijkt meer op DNA van prokaryoten. Dit alles bij elkaar heeft tot de opvatting geleid, dat de mitochondriën oorspronkelijk vrij levende prokaryoten waren. De oudste prokaryoten konden geen zuurstof binden. Naarmate er meer zuurstof in de atmosfeer kwam, werd voor hun de lucht steeds giftiger. Dat konden ze het hoofd bieden door zuurstofbindende prokaryoten in zich op te nemen. Een ware symbiose dus.

Chloroplasten

Eenzelfde verhaal geldt voor de chloroplasten. Dit zijn lichaampjes in cellen van planten en bepaalde protoctisten, die zich gedragen als mitochondriën, maar die een andere functie hebben. Hier bevinden zich namelijk de enzymen die de energie van het licht kunnen omzetten in bepaalde chemische verbindingen (fotosynthese), waaruit de energie elders in de plant weer kan worden vrijgemaakt. Ook de chloroplasten zijn mogelijk vrij levende prokaryoten geweest.

Wie ben ik?

Wij denken over onszelf als individuen. Toch zijn we, tot in onze basale bouwstenen, de cellen, in wezen een innige samenleving van prokaryoten. Weliswaar een samenleving van levensvormen die niet zonder elkaar kunnen, maar toch. En dan praten we nog niet eens over onze darmflora. Hierin schuilt niets denigrerends. Integendeel, het kan ons slechts met verwondering vervullen. En laten we wel wezen, is onze hele denkwereld niet een samenleving met wederzijdse beïnvloeding van denkbeelden van uiteenlopende individuen?