Portaalsite voor de échte zeeaquariaan

Origineel artikel door Eric Borneman; inleiding en vertaling door Ivan Baeten

Inleiding tot het artikel

Typisch aan onze hobby is dat we geconfronteerd worden met een zeer complex samenspel tussen een stukje natuur en allerhande ondersteunende apparatuur en middeltjes die door de mens in de loop der tijden zijn ontwikkeld. Het begrijpen van de natuurlijke processen vergt immense inspanningen, niet alleen van de hobbyist maar ook van wetenschappers. Beiden hebben hun methodes om de mysteries die zich afspelen in onze zelf gecreëerde minibiotopen te ontdekken en verklaren. Soms leidt deze zoektocht tot een trend die al dan niet op termijn bestendigd wordt in de standaardaanpak van aquariumonderhoud. Recent hebben we nog maar weinig grote evoluties meegemaakt. Vernieuwingen zoals het gebruik van eiwitafschuimers en kalkreactoren, waarvan de introductie een enorme impact hebben gehad op de hobby, zijn voorlopig niet meer aan de orde. LED-verlichting bijvoorbeeld heeft nog geen doorbraak kunnen realiseren en wordt misschien nooit een commercieel succes nu er concurrentie op komst is in de vorm van plasmaverlichting. En toch zijn ze er nog: kleinere trends die zichtbaar worden op verschillende internetfora. Eén daarvan is het frequent toevoegen van bacteriën als voeding voor de koralen. Bacteriën hebben vroeger al een rol gespeeld in trends en/of blijvende technieken zoals het gebruik van levende steen als huisvesting en de wodka-methode als koolstofbron voor bacteriën. Nu blijken meer en meer aquariumliefhebbers ze op de menukaart te zetten. Trend of geen trend, de relatie tussen koralen en bacteriën blijft onveranderd. Daarom bieden we u nu dit artikel aan van Eric Borneman dat een licht werpt op het belang van de bacterie in het algemeen en meer specifiek hun plaats binnen onze hobby.

Er zijn maar weinig onderwerpen die meer opschudding hebben veroorzaakt dan de discussies over bacteriën. Microben vormen zonder twijfel de grootste levende biomassa in bijna alle ecosystemen en dus ook in rifaquaria. Voor de meeste hobbyisten zijn bacteriën een grote onbekende en waarschijnlijk met reden. Toch hebben de aquariumliefhebbers een vermoeden dat ze te maken hebben met een grote en diverse groep organismen. Als er aan bacteriën gedacht wordt is het meestal in termen van filtermechanismen (nitrificatie en denitrificatie) of als mysterieuze bacterie-infectie die lelijk kan huishouden onder het vis- en koraalbestand in menig aquarium.

In dit artikel wordt kort ingegaan op de rol van bacteriën in zeewater via voorbeelden en analogieën, gevolgd door hun rol in de voedselketen.

Introductie: microbiële ecologie

Bacteriën zijn de oudst levende organismen op aarde en verschenen 3.5 tot 4 miljard jaren geleden voor het eerst.  Ze waren de enigste levensvorm voor minstens een miljard jaren. Het leven zoals we dit nu kennen zou zonder bacteriën niet mogelijk zijn geweest. De eerste bacteriën lagen aan de basis van globale geochemische cycli die de Aarde leefbaar maakten en hebben geleid tot de evolutie van eukaryotische organismen (eukaryoten zijn organismen die chromosomen bevatten, zoals planten en dieren, maar ook bijvoorbeeld schimmels).

Vandaag de dag vinden we geen milieus terug op Aarde die bacterievrij zijn. Ze zijn klein en slechts enkele soorten zijn zichtbaar met het blote oog. Vanwege de grote diversiteit zijn er maar enkele bacteriesoorten goed gekend. Deze die goed gekend zijn, zijn gerelateerd aan de  volksgezondheid of worden gebruikt als bacteriële ‘proefdieren’ in modellen voor andere systemen. Waarschijnlijk is de meest algemene en verschrikkelijk eenzijdige manier waarop mensen in contact komen met bacteriën de media of sensatiepers. Verhalen over ‘killer’ bacteriën en vleesetende microben leiden steevast tot de productie van antibiotica, antibiotische zepen, lotions en aanverwanten om de bacteriën te lijf te gaan.

Relatief weinig bacteriën veroorzaken menselijke ziektes en deze die het doen zijn veelal opportunistische pathogenen. Ze kunnen aanleiding zijn tot ziektes maar enkel als de omstandigheden het toelaten. Het overgrote deel van bacteriën zijn onschuldig en/of nuttig. Hobbyisten zien de bacteriën best als dingen die altijd aanwezig zijn, overal, op elk oppervlak maar niet problematisch. Een praktische analogie is misschien deze met de ‘borstelwormen’. Voor langere tijd hebben aquarianen borstelwormen aanzien als verschrikkelijke dingen die je beter kon verwijderen. Vallen en andere apparatuur werden verkocht om deze probleemdieren aan te pakken. Uiteindelijk leerden meer en meer hobbyisten de ware aard kennen van deze wormen, beseffend dat ze niet schadelijk waren. Er zijn wel enkele uitzonderingen die problematisch kunnen worden onder bepaalde omstandigheden zoals bvb. de Hermodice carunculata in combinatie met gorgonen en softkoralen. Hetzelfde geldt voor bacteriën: er zijn massa’s onschuldige soorten, vele nuttig en slechts een paar zorgen voor serieuze problemen onder bepaalde omstandigheden bij bepaalde organismen.

Neem als voorbeeld een steriele cultuur of de steriel omstandigheden in een operatiekamer. Iedereen die ooit heeft geprobeerd een fytoplanktoncultuur op te zetten in steriele omstandigheden weet hoe moeilijk dit is. Zelfs chirurgen actief in operatiekamers gebruiken meerdere technieken om een hoge graad van steriliteit te garanderen. Ondanks de verschillende maatregelen komen ziekenhuisinfecties frequent voor. De oorzaak van deze infecties ligt niet bij een enkele bron; het immuunsysteem van de patiënt is vaak op meerdere vlakken aangetast. Bacteriën zijn alom tegenwoordig en verschijnen dan ook snel in een omgeving zoals een ziekenhuis met zijn aangepaste omgevingscondities voor de patiënten.

We eten bacteriën met elke bijt die we doen tijdens een maaltijd. We zijn bedekt in bacteriën. De bacterie, Escherichia coli, heeft ertoe bijgedragen dat er enorme vooruitgang werd geboekt in alle domeinen van de biologie en is deels verantwoordelijk voor bepaalde processen in ons spijsverteringssysteem. Desalniettemin associëren de meeste mensen waarschijnlijk E. coli met de zeldzamere pathogene bacteriestam die vaak prijkt op de voorpagina van nieuwsbladen. We zijn duidelijk de ganse tijd omgeven door bacteriën zonder nadelige gevolgen. In de meeste gevallen ontstaan ziektes enkel omdat de omgevingsomstandigheden of de situatie van het slachtoffer dit toelaten. Hetzelfde zien we in zeewatermiddens.

Bacteriën in zeewater

Alhoewel er soorten zijn die onderworpen werden aan studies, blijven maritieme bacteriën haast onbekend. Hun ecologische rol wordt vaak geminimaliseerd en veronderstellingen zijn vaak gebaseerd op intenser bestudeerde modellen van op land voorkomende systemen. Ze zijn echter  in vele gevallen groter in aantal en van groter belang dan hun ‘landgenoten’.

Het werd duidelijk dat er werk moest gemaakt worden van de maritieme microbiologie om een beter inzicht te krijgen in koraalriffen. Uit analyses van de literatuur blijkt dat dit ook gebeurde.