Oerslijm en kikkerbillen: diepzeebiologie herontdekt

Bioloog Erik Dücker schreef een proefschrift over de geschiedenis van de diepzeebiologie. Een verhaal over mythische monsters, oerslijm en samentrekkende kikkerbilletjes.

Beeld Biodiversity Heritage Library

De krochten van de oceaan, met zijn schat aan bijzondere dieren en schaarse grondstoffen, staan tegenwoordig flink in de schijnwerpers. Dat is niet van alle tijden: diepzeebiologie is een relatief jonge wetenschap. Bioloog Erik Dücker (35) schreef een proefschrift over de geschiedenis van de diepzeebiologie en promoveerde op 23 september aan de Radboud Universiteit.
'Een bezoek aan de diepzee is tegenwoordig vrij normaal. Maar vroeger was het in de diepte een onontgonnen gebied, waar je eigenlijk niet zou moeten komen', zegt Dücker. Er zou toch geen leven mogelijk zijn, daar in het donkere water. En als er al leven is, dacht men, zijn dat verschrikkelijke monsters zoals de legendarische kraken, het reusachtige inktvis-achtige beest dat schepen doet zinken.
De diepzeebiologie begon in de 19de eeuw op gang te komen. De overtuiging dat er geen leven mogelijk was daar beneden, sloeg om in hoop er toch iets te vinden. In 1843 bijvoorbeeld ging Edward Forbes de Egeïsche zee op, om systematisch de bovenste 450 meter af te vissen en de soorten in kaart te brengen. Naarmate hij dieper ging, vond hij minder biodiversiteit: zie je wel, dacht hij, dieper dan 550 meter kan er geen leven zijn. De zeebodem is een woestijn. 'Maar de locatie van zijn onderzoek was ongelukkig gekozen', zegt Dücker. 'We weten nu dat het daar arm is aan soorten.'

Leven in het donker

Andere onderzoekers, zoals de Noor Michael Sars, deden vergelijkbaar onderzoek en vonden tot hun verbazing wel steeds nieuwe soorten. En ook levende exemplaren van wat vooralsnog alleen als fossiel werd gevonden, zoals het zeedier Rhizocrinus lofotensis, dat lijkt op een plant. Een discussie kwam op gang. Bestaat er voor leven wel een limiet? Of is er tot op elke diepte leven mogelijk?
De eerste grote expedities werden opgezet vanaf 1860, waarbij onderzoekers kilometers diep visten met sleepnetten. Dücker: 'Ze gebruikten netten die in het water voor het ophijsen dicht konden worden gemaakt, om ook aan sceptici te laten zien dat al dat leven écht uit de diepzee kwam.' De Challenger-expeditie in 1872 was een van de succesvolste expedities ooit. Gedurende vier jaar haalden onderzoekers organismen naar boven uit de bovenste 6 kilometer van de oceaan, en overal was leven te vinden. 'Zwaar werk. Bij zonsopgang werd het net uitgegooid, en bij zonsondergang moest het helemaal omhoog worden gehesen. Dat was de opbrengst van de dag. En als het touw brak voordat het net aan boord was, zag je al je werk in het diepe verdwijnen', zegt Dücker. Hij veert op. 'De verhalen uit die tijd zijn net avonturenboeken.'
De expedities maakten een eind aan de mythe van de onbewoonbare diepzee, en de kraken is los van de reuzen- en kolossale inktvis nooit gevonden. Wel begon er een nieuwe legende de ronde te doen: bioloog Thomas Huxley vond na een expeditie in 1868 een snotachtige substantie in zijn oceaanbodemmonsters en veronderstelde dat hij het oerslijm te pakken had, het 'protoplasma' van waaruit het leven is ontstaan. De hele oceaanbodem zou bedekt liggen met dat soort spul, niet dood maar ook niet levend, zo was de gedachte. 'Het duurde een aantal jaren tot men erachter kwam dat dat slijm alleen maar het resultaat was van een chemische reactie in de monsters', zegt Dücker.

Afbeelding uit het verslag van het Valdivia-project van 1898-1899, de eerste Duitse diepzee-expeditie.Beeld Biodiversity Heritage Library

Vijfentwintig jaar lang werden er veel expedities op touw gezet, en er kwamen zelfs specialisaties binnen de diepzeebiologie. 'Er waren fysiologen die allerlei experimenten uitvoerden in hun lab. De Fransman Paul Regnard maakte bijvoorbeeld een cilinder met raampjes erin, waarin hij de druk enorm kon opvoeren. Dan stopte hij daar een beestje in en keek naar het gedrag. Of hij keek naar de samentrekkingen van spieren in kikkerbilletjes. Onder te hoge druk gebeurt er niks meer, dus hij kreeg daarmee inzicht in wat er nodig was voor leven in de diepzee', vertelt Dücker. 'Eigenlijk fantastisch dat ze dat in de 19de eeuw al konden bestuderen.'
Toch kwam de diepzeebiologie niet echt verder met de experimenten. 'Ik heb die min of meer herontdekt, er is bijna niks over gepubliceerd. De Franse fysioloog Regnard had een fantastisch boek geschreven over het leven in de diepzee, allerlei experimenten die je kon doen - maar er gebeurt vervolgens niks mee.' De interesse verschuift eind 19de eeuw plotseling van de diepzee naar de visserij, want dat is waar het grootste economische belang zit. 'Toen op een gegeven moment de visstanden merkbaar terugliepen, werd het onderzoeksgeld liever daaraan besteed.'
Vanaf dat moment werd al het diepzeeonderzoek gedaan door ofwel avonturiers, ofwel mensen met een directe toepassing, zegt Dücker. 'Bijvoorbeeld in de Koude Oorlog. Toen werden er door de VS veel onderzeeërs ingezet, ook diepzeeduikboten, en als die akoestische signalen gebruikten om andere boten te signaleren, stuitten ze vaak op groepen vissen of andere dieren. Je kreeg dus een heel vertekend beeld. Toen wilde men wel de biologie in kaart brengen, alleen al om te weten hoe ze de sonarbeelden moesten lezen.'

Veel te halen

Ook nu zijn er veel toepassingen te verzinnen die een diepzeeduik de moeite waard maken. Mangaanknollen worden in groten getale van de bodem geschraapt, omdat de bolletjes met zeldzame aardmetalen grondstoffen bevatten voor elektronica. En dankzij de bijzondere aanpassingen van diepzeeorganismen zijn er ook allerlei 'biomoleculen' te halen, zegt Dücker. 'De dieren die er leven kunnen tegen een heel hoge of lage temperatuur, en hebben in hun lichaam onbekende stoffen als enzymen of zelfs complete micro-organismen.' Die kunnen we bijvoorbeeld gebruiken voor medicijnen, zegt Dücker. 'Laatst is er een stof uit de diepzee ontdekt die aangrijpt op kankercellen, en gezonde cellen met rust laat.'

Maar we weten nauwelijks wat de diepzee nog meer in petto heeft. Fundamentele kennis ontbreekt. Waarschijnlijk speelt de diepzee een enorme rol in de klimaatbeheersing op aarde. De diepzee reguleert stromingen en dient als een opslagplaats voor warmte. Bovendien, zegt Dücker, is er het grootste aantal onontdekte soorten en biomassa. Op sommige plekken is het leven in de diepzee even divers als in de tropen. Driekwart van de leefbare ruimtes op aarde is de diepzee. Waarom zijn we daar zo onvoorzichtig mee? vraagt Dücker zich af. 'Het is misschien ver van ons bed, maar de diepzee wordt steeds meer onderdeel van onze leefwereld door alles wat we ervandaan plukken.'
Meekijken in de diepzee kan nu trouwens ook. 'Iedereen kan meedoen met diepzeeonderzoek. Er is bijvoorbeeld het project Neptune Canada, dat een soort webcams heeft geplaatst in de diepzee. Op bepaalde momenten gaan die aan, en iedereen kan online meekijken en doorgeven wat hij ontdekt.' De camera's kunnen overigens niet vierentwintig uur per dag aanstaan: in de pikdonkere diepzee zijn die lampen niet gewenst.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden