persbericht - Vrije Universiteit Amsterdam

PERSBERICHT
10 JUNI 2014
Reconstructie evolutionaire geschiedenis mutualisme
Biologische samenwerkingsverbanden zijn de kern van onze biodiversiteit
Evolutiebiologen Gijsbert Werner en Toby Kiers van de Vrije Universiteit Amsterdam onthullen vandaag in het
tijdschrift Nature Communications de belangrijkste stappen in de geschiedenis van het biologische
samenwerkingsverband (mutualisme) tussen planten en stikstofbindende bacteriën. Dit partnerschap is het
eerste mutualisme op onze planeet waarvan de volledige geschiedenis van meer dan 200 miljoen jaar in
beeld is gebracht. Deze symbiose is van cruciaal belang voor de toevoer van stikstof in eco- en
landbouwsystemen.
‘Handshake’ tussen planten en bacteriën
Bijen bestuiven planten in ruil voor nectar, mieren beschermen bomen in ruil voor huisvesting, zelfs in ons
eigen lichaam leven microbiële partners die helpen ons voedsel te verteren. Ook planten en stikstofbindende
bacteriën hebben een symbiotische samenwerking. Plantenwortels vormen een thuis voor deze bacteriën en
voeden ze: in ruil daarvoor geven de bacteriën hun planten stikstof. Het is namelijk onmogelijk voor planten
om stikstof uit de atmosfeer te halen zonder de hulp van stikstofbindende bacteriën. En bacteriën hebben
suiker nodig en planten zijn goed in het produceren van suiker. Dit type samenwerkingsverband tussen
soorten heet mutualisme en vormt de kern van de biodiversiteit in de wereld. Symbiotische associaties komen
voor in elke habitat op aarde, maar we weten heel weinig over hun evolutionaire geschiedenis. Door gebruik
te maken van een nieuwe wiskundige analysemethode konden de VU-onderzoekers de geschiedenis van de
samenwerking tussen planten en bacteriën nabootsen.
Honderden miljoenen jaren terugkijken in de geschiedenis/evolutie.
"Met deze reconstructie kunnen we letterlijk honderden miljoenen jaren terugkijken en identificeren wanneer
en waar cruciale stappen in de evolutie van complexe eigenschappen gebeurd zijn." VU-promovendus
Gijsbert Werner legt uit: "Alle planten hebben stikstof nodig, dus het is altijd een raadsel geweest waarom
deze symbiose niet in alle planten plaatsvindt. Wij hebben ontdekt dat een cruciale stap in het ontstaan van
de symbiose maar één keer is gebeurd, 100 miljoen jaar geleden, in een vrij kleine groep planten.”
Potentiële stap in de richting van duurzame gewassen
Dit onderzoek is een belangrijke stap bij het bepalen óf en hoe dergelijke symbiotische partnerschappen
kunnen worden overgedragen. In bijvoorbeeld de landbouw kan dit leiden tot de introductie van de
stikstofbindende partnerschap in planten die dit niet hebben, zoals in maïs en tarwe. Dat zou veel duurzamer
zijn omdat planten dan geen stikstofbemesting meer nodig hebben. Toby Kiers: "We gaan deze evolutionaire
reconstructie nu gebruiken om de onderliggende genetica van de symbiose te begrijpen. Wie weet kunnen we
daarmee ook planten die nu de symbiose niet hebben samen laten werken met stikstofbindende bacteriën.
Maar, de schoonheid van de symbiose is de complexiteit ervan, het is nooit gemakkelijk om partners samen
te werken te dwingen."
NOOT VOOR DE REDACTIE
Het artikel in Nature Communications kunt u vinden in Nature Communications.
Persvoorlichting VU
Gijsbert Werner
Toby Kiers
T 020 5985666
T +447474547112
T 020 5987074
E [email protected]
E [email protected]
E [email protected]