De sponzen, sommige meer dan 300 jaar oud, eten de overblijfselen van beestjes van minstens 2000 jaar geleden
De dichtste groep Arctische sponzen die tot nu toe is gevonden (sommige afgebeeld) voedt zich met gefossiliseerde dieren onder de sponzen, wat verklaart hoe dit grote ecosysteem overleeft in de barre omstandigheden van de diepe Noordelijke IJszee.
In de koude, donkere diepten van de Noordelijke IJszee is een feest van de doden aan de gang.
Een enorme gemeenschap van sponzen, de dichtste groep van deze dieren in het noordpoolgebied, is de overblijfselen van een oud ecosysteem consumeren om te overlevenrapporteren onderzoekers 8 februari in Natuurcommunicatie.
De studie laat zien hoe opportunistisch sponzen zijn, zegt Jasper de Goeij, een diepzee-ecoloog aan de Universiteit van Amsterdam die niet bij dit werk betrokken was. Evolutionair gesproken zijn sponzen “meer dan 600 miljoen jaar oud en bewonen alle delen van onze aardbol”, zegt hij. Wetenschappers kennen ze misschien niet allemaal, omdat veel plaatsen waar sponzen wonen erg moeilijk te bereiken zijn, voegt hij eraan toe.
Sponzen zijn voornamelijk filtervoeders en zijn cruciaal voor het recyclen van voedingsstoffen in de oceanen. Het bestaan ​​van deze kolonie, ontdekt door een onderzoeksschip in 2016, was echter een raadsel.
De sponzen, waaronder de soort Geodia parva, G. hentscheli en Stelletta rhaphidiophora, leven tussen de 700 en 1.000 meter diep in de centrale Noordelijke IJszee, waar er vrijwel geen stroming is om voor voedsel te zorgen en waar zee-ijs het water het hele jaar door bedekt. Bovendien zijn sponzen grotendeels onbeweeglijk, maar in 2021 zullen onderzoekers, waaronder Teresa Morganti, een marien bioloog aan het Max Planck Instituut voor Mariene Microbiologie in Bremen, Duitsland, meldde dat deze langzaam bewegengebruikmakend van hun spicules – microscopisch kleine skeletstructuren – en ze achterlaten als dikke bruine sporen in hun kielzog.
In de nieuwe studie richtten Morganti en collega’s hun aandacht op de matte laag onder de sponskolonie, een allegaartje van afgedankte kruiden en zwartgeblakerd gefossiliseerd leven, inclusief lege wormbuizen en weekdierschelpen. Om te zien of deze dikke mat een voedselbron was, analyseerde het team monsters van de sponzen, het matmateriaal en het omringende water. De onderzoekers onderzochten ook de genetische samenstelling van de microben die in de sponsweefsels leven, en die in het sediment.
Koolstof- en stikstofisotopen – atomen met verschillende aantallen neutronen – in de sponsweefsels kwamen nauw overeen met die van de dode materie eronder, wat suggereert dat de dieren het consumeerden. De genetische handtekening van de microben toonde aan dat ze enzymen hadden die het materiaal konden afbreken en waarschijnlijk de dode organische stof oplosten in voedsel voor de sponzen (SN: 27/12/13).
De matte laag is op sommige plaatsen tot 15 centimeter dik, vonden de onderzoekers. Ervan uitgaande dat de laag gemiddeld meer dan 4 centimeter dik is, zou het bijna vijf keer de koolstof kunnen leveren die de sponzen nodig hebben om te overleven, berekent het team.
De ontdekking dat de sponzen van onderaf eten, betekent dat ze waarschijnlijk verhuizen om toegang te krijgen tot meer voedsel, suggereren Morganti en collega’s. De wetenschappers ontdekten ook dat veel sponzen ontluiken of delen afbreken om nieuwe individuen te vormen, die actieve reproductie vertonen.
Uit radiokoolstofdatering bleek dat de volwassen sponzen – verspreid over meer dan 15 vierkante kilometer op de toppen van een vulkanisch gebergte onder water – gemiddeld meer dan 300 jaar oud waren, een “echt uitstekende” bevinding, zegt Paco Cardenas, een sponsexpert aan de Universiteit van Uppsala in Zweden die niet betrokken was bij de nieuwe studie. “We hadden verwacht dat sponzen heel langzaam zouden groeien, maar dat was nog nooit in de diepzee gemeten”, zegt hij.
Het dode ecosysteem onder de sponzen is ongeveer 2.000 tot 3.000 jaar ouder, een ooit bloeiende gemeenschap van dieren die leefden in de voedselrijke omstandigheden die ontstonden toen de vulkanen voor het laatst actief waren, suggereren de onderzoekers.
Sponzen lijken vaak te profiteren van de meest voorkomende koolstofbronnen, die kunnen veranderen als de opwarming van de aarde de samenstelling van de oceanen verandert, zegt ecoloog Stephanie Archer van het Louisiana Universities Marine Consortium in Chauvin, die niet bij het werk betrokken was. “Een grote vraag zal zijn hoe flexibel spons-microbe-associaties zijn en hoe snel ze veranderen om te profiteren van verschuivende koolstofbronnen”, zegt ze.
