De eerste sponzen ontstonden meer dan 650 miljoen jaar geleden. Het lijken misschien eenvoudige wezens, maar sponzen vervullen een cruciale rol in veel onderwaterecosystemen. Ze voeden zich door water in hun lichaam te pompen, via een netwerk van in- en uitstroomkanalen. Zo filteren ze tot wel duizenden liters zeewater per dag. Door dit proces kan de spons een voedselbron aanboren die voor de meeste andere zeedieren niet toegankelijk is: opgeloste organische stoffen, een van de meest voorkomende energiebronnen in de oceanen.

Verrassend gedrag

Na het consumeren van de opgeloste organische stoffen, produceert de spons mucus, een soort slijm, om afvalstoffen uit te scheiden. ‘Onze verwachting was dat de mucus met het uitstromende water via de uitstroomkanalen van de spons vrijkomt’, vertelt Kornder, promovendus aan het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica van de UvA. Om deze theorie te testen namen hij en zijn collega’s een aantal exemplaren van paarse buissponzen en plaatsten deze in een aquarium om de mucus op te vangen. Ze plaatsten ook een camera om een ​​time-lapse van het sponsoppervlak te filmen.

Bij het analyseren van de videobeelden zagen de onderzoekers tot hun verrassing steeds hetzelfde gedrag bij de sponzen. 'Elke drie tot acht uur trokken de sponzen samen en ontspanden ze vervolgens hun oppervlakteweefsels’, licht Kornder toe. ‘Eerst dachten we dat de focus van de camera niet helemaal goed was, maar we realiseerden ons al snel dat de dieren aan het ‘niezen’ waren. Bij elke niesbui kwam de verzamelde mucus vrij en bleef daarna het oppervlak van de spons schoon achter.’ Niezende sponzen zijn al eerder beschreven, maar het werd over het algemeen gezien als een manier waarop de spons de waterstroom regelt. In de gefilmde time-lapses is te zien dat de mucus continu uit de instroomopeningen stroomt, en niet uit de uitstroomopeningen, waarna het langzaam getransporteerd wordt naar centrale verzamelpunten op het oppervlak van de spons.

Tijdens het duiken in de Caribische oceanen zagen de onderzoekers veel kleine beestjes, zoals zeewormen, op de sponzen leven en zich voeden met de energierijke mucus. Het ‘niezen’ van de sponzen komt daarmee het hele ecosysteem ten goede.

Lange nies

‘De nies van een spons is niet precies hetzelfde als de nies van een mens, want zo’n nies duurt maar liefst een half uur’, aldus Kornder. ‘Maar ze zijn wel degelijk vergelijkbaar, want voor zowel sponzen als mensen is niezen een mechanisme om van afvalstoffen af te komen.’

De bevindingen van Kornder en collega’s illustreren hoe het vermogen van sponzen om zich aan te passen aan hun omgeving ervoor heeft gezorgd dat zij al meer dan 650 miljoen jaar overleven. Het team wil in vervolgonderzoek elektronenmicroscopie gaan combineren met histologische studies, om zo meer inzicht te krijgen in het onderliggende mechanisme van het niezen van sponzen. Daarbij zullen ze ook meer sponssoorten meenemen in de studie.

Publicatiegegevens

Niklas Kornder, Yuki Esser, Daniel Stoupin, Sally Leys, Benjamin Mueller, Mark Vermeij, Jef Huisman en Jasper de Goeij: ‘Sponges sneeze mucus to shed particulate waste from their seawater inlet pores’, in: Current Biology (10 augustus 2022). Sponges sneeze mucus to shed particulate waste from their seawater inlet pores: Current Biology (cell.com)