Asterinides sp., een endemische stygobiotische zeester uit een anchialiene grot en zijn interacties met prokaryotische gemeenschappen

Leven in een verborgen onderwaterwereld

Ver onder de toeristische stranden van het eiland Cozumel ligt een heel andere wereld: donkere, overstroomde grotten waar vreemde, bleke dieren zonder zonlicht overleven. Deze studie onderzoekt één van die wezens, een nog onbenoemde grotbewonende zeester, en de slijmerige microbiële tapijten waarop hij leeft. Door te analyseren wat er in deze matten leeft en wat er in de maag van de zeester terechtkomt, laten de onderzoekers zien hoe onzichtbare microben grotere dieren kunnen voeden en een compleet verborgen ecosysteem kunnen vormgeven.

Een grot tussen land en zee

Het onderzoek vond plaats in El Aerolito, een anchialien grottenstelsel dat in kalksteen op het eiland Cozumel (Mexico) is uitgesleten. Anchialiene grotten zijn gevuld met grondwater dat via poriën en tunneltjes in het gesteente met de zee verbonden is. Wanneer zilt zeewater en minder zoute grondwaterlagen samenkomen, ontstaan er duidelijke lagen met ongebruikelijke chemie, waaronder hoge concentraties opgeloste zouten en weinig tot geen licht. Deze barre, geïsoleerde omstandigheden maken zulke grotten tot ‘natuurlijke laboratoria’ waar soorten op unieke manieren evolueren en vaak nergens anders op aarde voorkomen.

Een zeester met een zeer lokaal adres

Een van de meest opvallende bewoners van El Aerolito is Asterinides sp., een kleine, bleke zeester die tot nu toe alleen in een paar doorgangen van deze grot is gevonden. Hij brengt zijn leven door vastgehecht aan de wanden in de diepere, zoutere watervoorraad, vaak met zijn zachte onderzijde direct tegen dunne laagjes microbiële mat gedrukt. Omdat nauwe verwanten opportunistische omnivoren zijn die zich voeden door hun maag naar buiten te keren en over voedsel te schuiven, vermoedde het team dat deze grotzeester mogelijk op deze matten graast als primaire voedselbron.

Monstername van het onzichtbare leven in de grot

Werken in nauwe, pikdonkere gangen vereiste technisch grotdoken en nieuwe hulpmiddelen. Het team verzamelde vier typen monsters: grotwater, microbiële matten van de wanden, een met mat bedekte steen en de maaginhoud van zeesterren. Om maagmateriaal te verkrijgen zonder de dieren te beschadigen, gebruikten ze een speciaal ontworpen Catcher Collection Chamber waarmee de zeester zijn maaginhoud voorzichtig kon regurgiteren in een beschermde container. Terug in het laboratorium extraheerden ze DNA van bacteriën in deze monsters en sekveneerden een markergenen om te identificeren welke microbieel groepen aanwezig waren en welke metabole rollen ze mogelijk speelden in de cycli van koolstof, stikstof en zwavel.

Gedeelde microben en gedeelde chemie

De grot huisvestte een verrassend rijke en grotendeels onbekende bacteriële gemeenschap, gedomineerd door een groep die Proteobacteria wordt genoemd en vele lijnen die nog niet tot benoemde geslachten zijn geclassificeerd. Microbiële matten, water en zeesterregurgitaten deelden allemaal verschillende belangrijke bacteriegroepen, waaronder typen die eerder zijn gekoppeld aan zwavel- en koolstofverwerking. Sommige bacteriën leken alleen in de zeestermagen voor te komen, wat wijst op een speciale relatie met het spijsverteringsstelsel. Toen de onderzoekers voorspelde metabole functies vergeleken, ontdekten ze dat microbiële matten en maaginhoud meer op elkaar leken dan op het omringende water. In alle drie de habitats waren microben die zwavel kunnen oxideren en koolstof kunnen fixeren — processen die energie kunnen genereren in totale duisternis — bijzonder belangrijk.

Voedselwebben, verontreiniging en natuurbescherming

Samengebracht ondersteunen de aanwijzingen in deze studie het idee dat microbiële matten een belangrijke voedselbron vormen voor Asterinides sp., en energie en voedingsstoffen leveren via hun dichte cellen en kleverige afscheidingen. Die afscheidingen kunnen metalen en verontreinigende stoffen binden, wat betekent dat de zeesterren ook kunnen worden blootgesteld aan verontreiniging die binnensijpelt vanuit oppervlakteontwikkeling en nabijgelegen wegen. Tegelijk benadrukt de ontdekking van zo veel weinig bekende microben hoe weinig we begrijpen van het leven in anchialiene grotten. Door het dieet van een grotdier te verbinden met microbiële activiteit, biedt dit werk een kader voor vervolgonderzoek en onderstreept het de noodzaak deze kwetsbare, evolutionair unieke onderwaterwerelden te beschermen.

Bronvermelding: Solís-Marín, F.A., Vergara-Ovando, C., Rojas-Oropeza, M. et al. Asterinides sp. an endemic stygobitic seastar from an anchialine cave and its interactions among prokaryotic communities. Sci Rep 16, 5926 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36065-5

Trefwoorden: anchialiene grotten, grottenzeester, microbiële matten, grondwaterecosystemen, zwavelcyclus