Watervlo onder de microscoop © Shutterstock
Larven van vliegen en muggen eten watervlooien. Het harde skelet van de watervlo kunnen ze echter niet verteren en dat spugen ze weer uit, net als een uilenbal. ‘Daarbij komen stofjes vrij, zogenaamde kairomonen, die ervoor zorgen dat andere watervlooien in de omgeving tandjes in hun nek groeien, waardoor de larven ze niet kunnen opeten’, vertelt Bauke Albada van Organische Chemie. Maar de exacte identiteit van deze stofjes bleef lange tijd een raadsel. Tot Albada en zijn collega’s uit Duitsland en Engeland dit uitplozen. De onderzoekers publiceerden hun resultaten in het toonaangevende blad Nature Chemical Biology.
Speurtocht naar verdachten
Om erachter te komen welke stofjes nu precies verantwoordelijk waren voor de nektandjes voerden de wetenschappers een chemische speurtocht uit. Door een serie van tests kwamen ze stap voor stap steeds dichter bij de chemische eigenschappen van de actieve stofjes. Eerst deden ze de watervlooien en larven in een potje dat ze lieten staan tot alle vlooien waren opgegeten. Vervolgens analyseerden ze welke stofjes er in dat water zaten en vergeleken dat met water waar alleen vlooien of alleen larven in hadden gezeten, of waar niks in had gezeten.
Uit die verschillen konden ze afleiden welke stofjes waarschijnlijk betrokken zijn bij het vormen van nektandjes: die verwacht je namelijk alleen in het water waar vlooien hebben gezeten die opgepeuzeld zijn door de larven. ‘We wisten bovendien uit eerder onderzoek al dat we op zoek waren naar een klein, relatief simpel molecuul’, vertelt Albada. Dus op basis daarvan hielden ze een enkele potentiële kandidaten over. Deze ‘verdachte’ stofjes maakten de onderzoekers vervolgens na in het lab en testte ze één voor één uit op potjes met watervlooien, om te zien of die tandjes kregen. Daaruit bleek dat niet één maar meerdere stofjes verantwoordelijk waren. De stofjes bleken bovendien allemaal het aminozuur glutamine te bevatten.
De stofjes ontstaan alleen wanneer een watervlo wordt opgegeten, dus als je een watervlo plet, krijg je ze niet.
Bauke Albada, Organische Chemie
Complexe signalen
Met deze inzichten hebben de wetenschappers weer een stukje van de puzzel gevonden en die kennis is weer bruikbaar voor allerlei ander onderzoek. Albada: ‘Chemische signalen zijn erg belangrijk, met name ook voor beestjes die niet goed kunnen zien, en waterecosystemen bestaan uit een heel complex netwerk van dit soort signalen.’ Maar waarom hebben de larven zich tijdens de evolutie nog niet aangepast, zodat ze geen last meer hebben van die stofjes? ‘Die vraag hebben we met ons onderzoek ook gelijk beantwoord’, zegt Albada. ‘De stofjes ontstaan alleen wanneer een watervlo wordt opgegeten, dus als je een watervlo plet, krijg je ze niet. Dat komt omdat de stofjes ontstaan door een combinatie van een deel dat geleverd wordt door de watervlo en een deel dat afkomstig is uit het spijsverteringssysteem van de larven: een element dat niet makkelijk weg te evolueren is.
(Tekst gaat verder onder het plaatje)
A: een vlo zonder tandjes, bij D zie je de nektandjes. © Linda Weiss
Weg muggenplaag?
In vervolgonderzoek wil hij graag uitzoeken aan welke receptor het stofje bindt, en hoe die precies deze reactie bij de watervlooien veroorzaakt. Hij ziet zelfs nog wel een mogelijk praktische toepassing: ‘In de natuur zijn de concentraties van deze stofjes erg laag en is het een tijdelijke reactie, omdat de stofjes ook vanzelf weer worden afgebroken. Maar wij kunnen de stofjes in het lab maken. Theoretisch zou je die in stabielere vorm en in hogere concentraties aan water kunnen toevoegen en ervoor zorgen dat muggenlarven geen eten meer hebben. Weg muggenplaag.’
Lees ook eens:
‘Mijn hele leven is een cadeau’ – Han Zuilhof, chemicus met filosofische inslag
Mosselmolecuul maakt bouwen met DNA inzichtelijk
Hoe haal je fosfaat uit afvalwater?