Het fascinerende proces van de staat van cryptobiose

Dieren moeten maatregelen nemen om hun overleving te verzekeren wanneer de omgevingssituatie extreem wordt. Het aangaan van de staat van cryptobiose is een van deze maatregelen.

Geschreven en geverifieerd door de biologe María Muñoz Navarro.

Laatste update: 08 juni, 2023

Wist je dat er dieren zijn die in staat zijn zichzelf volledig te inactiveren tijdens extreme situaties? Het is waar! Sommige levende wezens komen in een staat van latentie of cryptobiose waarin ze geen enkele vorm van metabolische activiteit uitvoeren.

Daardoor kunnen ze buitengewone omgevingsomstandigheden overleven, zoals uitdroging, zuurstofgebrek, lage temperaturen, dodelijke straling, of een combinatie daarvan. We nodigen je uit om verder te lezen over een van de meest fascinerende processen in de natuur.

Inactivatie om te overleven door een staat van cryptobiose

Cryptobiose is een proces dat sommige organismen uitvoeren wanneer ze geconfronteerd worden met ongunstige omstandigheden. In deze toestand stoppen ze hun metabolische activiteit om zich niet voort te planten of te ontwikkelen totdat de omstandigheden weer gunstig worden. Het is dus een omkeerbare fase die sommigen graag “wederopstanding” noemen.”

Sommige dieren doorlopen deze toestand om lang in leven te kunnen blijven. We hebben het dan over onbepaalde perioden — oneindig, theoretisch.

Talrijke ongewervelde dieren zoals embryonale cysten van schaaldieren, rotifera (raderdieren), nematoda (rondwormen) en tardigrada (beerdiertjes) bezitten dit vermogen, naast bacteriën. Onderzoekers hebben het ook waargenomen in sommige plantenweefsels, zaden, propagulen (Engelse link), en zelfs in meer geavanceerde planten.

Volgens wat ze hebben gezien, lijkt het erop dat de staat van cryptobiose organismen in staat stelt om op de rand van het leven te staan, maar ook van de dood. Daarom beschouwen sommige wetenschappers het als de derde vorm van biologische organisatie.

De vier soorten dieren die zichzelf kunnen inactiveren door een staat van cryptobiose

Er zijn wel vier soorten cryptobiose die afhankelijk zijn van de extreme omgevingssituatie die een bepaald levend wezen moet doorstaan.

Anhydrobiose

Dit type cryptobiose treedt op wanneer een levend wezen lange perioden van uitdroging moet doorstaan en wordt gekenmerkt door het verlies van water door verdamping. Hierdoor verliest het dier meer dan 95% van zijn lichaamsvloeistoffen en schort het zijn metabolisme op.

Cryobiose

Een organisme komt in een staat van cryobiose wanneer de temperatuursomstandigheden extreem laag zijn. Hierdoor kan het overleven om te bevriezen.

De afkoelsnelheid moet langzaam zijn om dit proces goed te laten verlopen. De sleutel tot cryobiose is het bevriezen van het levende wezen, maar het vermijden van de kristallisatie van vloeistoffen om hun interne weefsels niet te beschadigen. Wezens die cryobiose ervaren kunnen vele jaren in deze toestand leven.

Anoxybiose

Deze toestand wordt opgewekt wanneer het zuurstofgehalte in de omgeving laag of zelfs onbestaande is.

Osmobiose

Dieren die dit type cryptobiose ervaren zijn dieren die te maken krijgen met een grote verscheidenheid aan zoutconcentraties.

Voorbeelden van dieren die in een staat van cryptobiose kunnen komen

Artemias salina

Wanneer de omstandigheden niet optimaal zijn voor de ontwikkeling en groei van de larven van deze kleine kreeftachtigen, gaan de eitjes gedurende lange tijd in een staat van inactiviteit. Bovendien kan dit wel 10 jaar duren.

Zo kunnen ze extreme situaties doorstaan, zoals de afwezigheid van water en zuurstof, en temperaturen onder het vriespunt. Tijdens deze toestanden van cryptobiose gaan de eitjes encysten en stoppen alle stofwisselingsprocessen totdat de omstandigheden van water, zuurstof en temperatuur gunstig worden.

Raderdieren kunnen in een toestand van cryptobiose geraken

Raderdieren van de klasse Bdelloidea (Engelse link) zijn microscopische ongewervelde dieren die zoet water bewonen.

Deze organismen kunnen onder verdroogde omstandigheden in een toestand van anhydrobiose geraken. Daarom nemen ze bij verdamping van het water een formatie aan die “tunen” wordt genoemd. Ze verkleinen daardoor hun lichaamsvolume. Dit komt doordat ze hun organen verdichten en het licht uit hun holle organen laten verdwijnen.

Tardigrada (beerdiertjes)

Dit is het meestvoorkomende cryptobiont-organisme.

Tardigradea, beter bekend als beerdiertjes, zijn microscopische dieren die zowel in een land-, zee- als zoetwateromgeving leven. Het meest verrassende is dat ze in alle vier soorten cryptobiosetoestanden kunnen komen:

• Tijdens de anoxybiose worden ze immobiel, doorzichtig en zelfs stijf. Zo kunnen ze tot 5 dagen in deze toestand blijven, behalve strikt aquatische soorten die het maar maximaal 3 dagen uithouden.
• Wat de toestand van cryobiose betreft, deze stelt hen in staat om enkele jaren bevroren te overleven.
• Evenzo is osmobiose een vermogen dat zoetwatertardigrada in staat stelt samen te trekken als ze in een zoute omgeving worden geplaatst, terwijl mariene soorten in zoet water turgescent worden.
• Tenslotte trekken deze dieren samen, trekken hun kop en poten in en nemen de onbeweeglijke “tun”-vorm aan (zoals radardieren) en komen in een toestand van anhydrobiose als ze situaties meemaken waarin de hoeveelheid water die hen omringt afneemt.

Zo worden de tardigrada juist zeer resistent tegen extreme milieuomstandigheden zoals:

• Temperaturen van -273ºC tot 150ºC
• Hoge druk
• De leegte van de ruimte
• Straling (zowel röntgenstraling als UV)
• Chemische producten

Conclusie

Zoals je ziet is cryptobiose een fascinerend proces dat het overleven van bepaalde dieren mogelijk maakt ondanks de ongunstige omgevingsfactoren. Dit vermogen stelt hen in staat om omgevingen of situaties te koloniseren die voor andere organismen niet levensvatbaar zijn.

Het is dus een voordeel in de dierenwereld en nog een voorbeeld van de verbazingwekkende natuurlijke processen die ons nooit zullen blijven verbazen.