TMAO.

Vissen zijn biochemisch niet in staat om dieper te duiken dan 8.200 meter. Tenzij ze ongekend goed zijn in omgekeerde osmose, suggereert een publicatie in PNAS.

Volgens de auteurs ligt dit aan het feit dat vissen, voor zover bekend, maar één stof aanmaken om zich te beschermen tegen de hoge waterdruk in de diepzee. Die stof is trimethylamine N-oxide, afgekort TMAO. Hij werkt als een ‘chemische chaperonne’ die eiwitten helpt vouwen en voorkomt dat ze worden verwrongen doordat watermoleculen er letterlijk in worden geperst. Hoe die beschermende werking precies in elkaar zit, is overigens nog onduidelijk.

Bekend is dat vissen steeds meer TMAO gaan aanmaken naarmate ze op grotere diepte leven. Probleem is alleen dat TMAO, net als alle in water opgeloste stoffen, de osmotische druk binnenin de vis verhoogt.

Normaal gesproken is zo’n zoutwatervis er op berekend om hypo-osmotisch te zijn. Zijn inwendige zoutgehalte is altijd lager dan die van het zeewater waarin hij zwemt, en zijn celmembranen zijn er dus op berekend om water binnen te houden. Maar er komt een moment dat hij zó veel TMAO moet aanmaken om zijn eiwitten heel te houden, dat hij isosmotisch wordt: de osmotische drukken zijn dan binnen en buiten gelijk. Gaat hij nog dieper, dan wordt hij hyperosmotisch en moeten zijn cellen water buiten houden.

De auteurs geven toe dat er vissen bestaan die berekend zijn op die overgang. Zo leven zalmen normaal gesproken in zee, maar zwemmen ze de rivier op om kuit te schieten. Onderweg moeten ze echter wel een tijdje acclimatiseren zodat hun biochemie zich geleidelijk kan aanpassen aan het zoete water. En het lijkt nogal onwaarschijnlijk dat dit aanpassingsvermogen ooit zou evolueren bij een diepzeevis, want waarom zou-ie?

In de PNAS-publicatie wordt nu voor het eerst voorgerekend waar de grens ligt. De auteurs wisten enkele levende exemplaren te vangen van Notoliparis kermadecensis, een soort die op 7.000 meter diepte leeft in de Kermadec-trog bij Nieuw-Zeeland. Meting van het TMAO-gehalte van deze vissen, vergelijking met eerder gemeten gehaltes in minder diep zwemmende vissen en een stukje extrapolatie, levert op dat het isosmotische punt ergens bij 8.200 meter diepte moet liggen.

Zulke troggen zijn maximaal ongeveer 11.000 meter diep, dus onderin zouden geen vissen moeten kunnen zitten. Inderdaad zijn die daar tot nu toe nooit aangetroffen.

Wel schaaldieren overigens, die schijnen namelijk ándere organische moleculen te gebruiken als stabilisatoren.

bron: BBC News, PNAS

Onderwerpen