terug
Bacteriën
Dit zijn de kleinste bewoners van sloot en plas. )¹
Slootbacteriën variëren in grootte van 0,5 μ tot 50 μ ( 0,0005 mm tot 0,05 mm). Maar deze
kleine organismen hebben een zeer grote invloed. Omdat ze zich onder gunstige omstandigheden
binnen elk half uur in tweeën kunnen delen, groeit hun aantal exponentieel. Na twee dagen zou
de massa afkomstig van één bacterie al een halve liter kunnen vullen en na vijf dagen alle
wereldzeeën! (Reukauf, 1910) Natuurlijk komt het nooit zover, omdat voedsel- en ruimtegebrek
al veel eerder de groei beperken. Maar het verklaart wel, waarom er zo snel zichtbare
bacteriekolonies kunnen ontstaan - en ook waarom voedselrijk water zo snel kan bederven.
Bacteriën zijn enorm belangrijk, daarover meer onderaan de pagina.
Omdat bacteriën zo klein zijn, zijn hun details meestal niet te onderscheiden. Ze hebben daarom ook een wat saaie reputatie bij de slootliefhebber. Onder de microscoop zijn ze vooral zichtbaar in donkerveld, dan kun je soms verbazende aantallen zien bewegen in een druppel slootwater. Zijn ze onbeweeglijk, dan wordt het lastiger en kan met fasecontrast een duidelijker beeld verkregen worden. Zoals op het plaatje links, daar zien we verschillende soorten, opvallend zijn de snoeren van staafvormige bacteriën. Op de foto zien we verschillende staafjes, de snoeren ontstaan als staafjes na de deling aan elkaar blijven hangen. De grotere, ronde gedaanten op de foto waren eencellige zweepdiertjes, omdat ze hoger zwommen dan de (stilligende) bacillen zijn ze op de foto uit focus - en in fasecontrast komt er dan een lichte cirkel omheen.
)¹ Natuurlijk zijn virussen kleiner, maar die kunnen zich niet zelfstandig vermeerderen.
De werkelijke systematiek van acteriesoorten is complex, maar voor de slootwater enthousiast is de veel gebruikte indeling op vorm plezierig pragmatisch. De staafvormige bacillen zijn de bekendste, die naam wordt ook vaak voor ziekteverwekkende bacteriën in het algemeen gebruikt. Zie de foto rechts, met een massa bacillen in fase contrast (ook weer met de bovengenoemde zweepdiertjes, uit focus). Bolvormige bacteriën komen ook veel voor, die worden kokken of coccen genoemd (Grieks Kókkus, graantje of zaadje). Die bolletjes kunnen in verschillende groepen aan elkaar vastzitten: met z'n tweeën als diplokokken, in snoeren als streptokokken en in grotere groepen als stafylokokken (Grieks staphylé, druiventros).
De foto links: in een druppel (niet te schoon) slootwater kom je ook vaak spiraalvormige bacteriën tegen: spirillen. Soms heeft zo'n spiraal maar één winding, die dan ook nog onvolledig kan zijn. Deze vorm wordt soms Vibrio genoemd, maar dat gebeurt niet altijd eenduidig, want het kunnen ook gewoon hele korte spirillen zijn. Spirillen hebben een vrije stijve, kurketrekker achtige vorm, met aan de uiteinden bundels fijne zweephaartjes, die met een gewone microscoop alleen te zien zijn na een speciale flagellenkleuring. Ze kunnen zich daarmee snel door de massa van een kaamvlies schroeven, die manier van bewegen ziet er goed aangepast uit. Zijn deze spiralen wél flexibel, dan zijn het spirocheten, maar helaas, ook hier is op verschillende websites de benoeming niet eenduidig. Spirocheten hebben zweephaartjes langs de hele spiraal en bewegen meestal ook heel anders, zie dit ►filmpje.
Bacteriën: systematiek.
Tegenwoordig worden alle levende wezens ingedeeld in drie domeinen, na een voorstel
van Carl Woese, Otto Kandler and Mark Wheelis in 1990 (Wikipedia).
In dat jaar werd aan de Archaea, eencellige micro-organismen die in de systematiek
eerst bij de bacteriën werden geschaard, een eigen domein toegewezen, vanwege hun unieke
moleculaire organisatie (Wikipedia). De Archaea waren mogelijk de eerste levensvormen, maar ze
leven nog steeds massaal op aarde. Sommige soorten die extremofielen worden genoemd, in
heetwaterbronnen, mogelijk dezelfde leefomgeving als lang geleden, op de nog jonge aarde.
Bacteriën en Archaea zijn prokaryoten, organismen zonder celkern. Maar Archaea hebben
genetisch materiaal wat weer sterk overeenkomt met dat van de eukaryoten, de organismen
met een celkern (alle overige planten en dieren).
Bacteriën missen behalve de celkern ook andere organellen, zoals een endoplasmatisch reticulum, maar ze hebben wel DNA, vaak in één ringvormig molecuul. Dat ligt meestal centraal, in een celgedeelte wat iets minder dicht is dan het overige cytoplasma. Dat cytoplasma, waar ook ribosomen in verspreid liggen, is omwikkeld met een wand van een macromoleculaire stof (Schlegel, 1872). Veel soorten bacteriën hebben één of meer zweepharen, flagellen met een verbluffende moleculaire aandrijving. De buitenwand wordt vaak omgeven met een beschermende slijmlaag.
De vierde soort van diertgens, die tusschen de verhaelde drie soorten, door sweefden, waren ongelooflijk kleijn, ja soo kleijn..... soo soude thienhondert duijsent van dese levende schepselen, de groote van geen grof sant konnen uijtmaken,..
Het gebrek aan waarneembare details, ontmoedigend voor de sloot enthousiast, is gelukkig voor veel anderen juist een uitdaging geweest. De eerste die bacteriën beschreef was Antoni van Leeuwenhoek. Zijn verslag bracht grote opschudding in de Royal Society, de leden konden met hun beste microscopen niet zien wat van Leeuwenhoek met zijn primitieve instrumentjes waarnam. Pas een jaar later kon Robert Hooke, met een verbeterde microscoop, hun de 'diertgens' laten zien (Schierbeek, 1963 en Haaxt, 1875).
Het duurde nog een hele tijd voor er meer kennis over deze kleinste levenswezens kwam, het was pas in 1828 dat Christian Eherenberg, vriend van Alexander von Humboldt, de naam bacterium bedacht tijdens zijn 30 jaar durend onderzoek naar micro-organismen. Zijn 40.000 microscoop preparaten worden bewaard in het Naturkunde Museum in Berlijn. Daarna kwam Louis Pasteur met zijn belangrijke ontdekkingen op het gebied van vergisting en ziekteverwekkende bacteriën. Robert Koch ontdekte rond 1876 de verwekkers van TBC, cholera en miltvuur in en toonde aan dat de sporen (kiemen) van bacteriën overal aanwezig kunnen zijn. Vanaf 1870 werd veel onderzoek gedaan door Ferdinand Cohn, zijn indeling op vorm wordt nog steeds gebruikt.
Bacteriën: het begin zonder einde.
Het leven op aarde zou zo'n 3,9 miljard jaar geleden begonnen zijn met de Archaea, die tot aan 2,5 miljard jaar geleden de enige levensvorm waren in het Archaïcum (Engels: Archean Era, Margulis & Sagan, 1997). Het waren anaerobe organismen, vrije zuurstof was er niet. Ergens tijdens het Archaïcum kwamen de eerste bacteriën, over het tijdstip bestaat nog geen unanimiteit, Wikipedia noemt 3 miljard jaar geleden. Maar er is ook een laatste gezamenlijke laatste voorouder bedacht, die LUCA wordt genoemd (Last Universal Common Ancestor). Deze zou nog langer geleden, meer dan 4 miljard jaar geleden zijn ontstaan, het zou een soort 'oercel' zijn, waaruit zowel archaea als bacteriën én de eukaryote organismen (alle dieren en planten) zijn ontstaan. Maar het is ook mogelijk dat LUCA voorouders heeft gehad in de vorm van RNA of DNA ketens zonder cel. Zie Wikipedia over dit fascinerende onderwerp.
Bacteriën en gezondheid
Bij het zien van de grote hoeveelheid bacteriën in het slootwater, komt de eerste keren vaak een ongemakkelijk gevoel van afkeer en bezorgdheid boven: "Je zult er toch niet ziek van worden"? Dat komt omdat we ze altijd eerst als ziekteverwekkers hebben leren kennen. En natuurlijk is het heel verstandig om goed je handen te wassen nadat ze met slootwater in aanraking zijn gekomen. Maar al die bacteriën zijn in de eerste plaats onmisbare organismen in de natuur, noodzakelijk voor het maken van zuurstof, het afbreken van afvalstoffen en het aanmaken van onmisbare vitaminen. Met hun snelle groei kunnen ze tot grote massa's uitgroeien, die een enorme impact hebben. Bovendien kunnen ze voedingswaarde hebben, in een aantal voedingsmiddelen zoals kaas zitten grote hoeveelheden.
Diverse internetbronnen schatten de totale bacteriemassa op 30 tot 60 procent van de totale biomassa. Zonder bacteriën is leven op aarde niet mogelijk, ieder mens heeft in zijn darminhoud ongeveer twee ons, bestaande uit zo's 30 biljoen bacteriën (Wikipedia). Dat we normalerwijze niet ziek worden, komt door onze weerbare huid en slijmvliezen. En als die beschadigd zijn, is er nog ons sterke weerstandsysteem, met antistoffen en witte bloedlichaampjes. Maar ook bacteriën en andere micro-organismen op onze slijmvliezen helpen ons: ze remmen de groei van concurrenten en zorgen daarmee voor een biologisch evenwicht. Sommige normale, onschadelijke commensalen hebben we een levenlang bij ons, zoals de huidbacterie Staphylococcus aureus en de darmbacterie Escherizia coli. De laatste kan, vooral bij oudere mensen de urinewegen binnendringen en daar een infectie veroorzaken. Het hangt dan van de weerstand af, welke kant de balans uitslaat. Hetzelfde geldt voor de genoemde huidbacterie: bij een beschadigde huid kunnen er huidinfecties ontstaan. Onder bepaalde omstandigheden kan, in ziekenhuizen of veestallen, door het vele gebruik van antibiotica, een MRSA variant ontstaan: de Meticilline Resistente Staphylococcus aureus. Die kan met een aantal antibiotica niet meer verdelgd worden. Dat betekent isolatie van patiënten in het ziekenhuis, met soms het sluiten van afdelingen gedurende enkele weken!
Zo is het ook met slootwaterbacteriën: veel soorten zijn op zich onschuldig, maar komen ze via een wondje naar binnen, kunnen ze een infectie veroorzaken, hoewel dat bij gezonde mensen meestal erg meevalt. Ik ben zelf nog nooit ziek geworden en heb toch "nogal" veel met slootwater geknoeid. Zwemmen in buitenwater in een hete zomer brengt natuurlijk extra risico's met zich mee: een teveel aan darmbacteriën in het water kan maagdarmstoornissen of infecties veroorzaken, sommige blauwalgen (cyanobacteriën) kunnen oogklachten veroorzaken. Ratten kunnen de ziekte van Weil in het water brengen en natuurlijk is er af en toe ook botulisme door Clostridium botulinum, maar dat laatste zorgt maar heel zelden voor menselijke ziektegevallen (RIVM).
Tenslotte bestaan er uiteraard ook bacterie soorten die vooral als ziekteverwekkers, in of op andere levende wezens leven. Voorbeelden zijn soorten van: Salmonella, Campylobacter, Clostridium, Legionella, Borellia, Treponema, Streptococcus, Mycoplasma. Niet alle soorten van deze genera zijn schadelijk.
Bronnen (Zie ook: Literatuurlijst microscopische organismen).
RIVM (jan 2025): https://www.rivm.nl/zwemwater https://www.rivm.nl/leptospirose/vragen-en-antwoorden-ziekte-van-weil https://www.rivm.nl/botulisme
De passage uit Van Leeuwenhoek's brief op DBNL: https://www.dbnl.org/tekst/leeu027alle02_01/leeu027alle02_01_0006.php#b0026
Haaxman, P., 1875Antony van Leeuwenhoek, de ontdekker der infusorien, 1675-1875>,
Leiden, van Doesburgh 1975
Gelezen 4 februari 2025 (Project Gutenberg)
https://www.gutenberg.org/cache/epub/66297/pg66297-images.html
Wikipedia:
Archaea: https://nl.wikipedia.org/wiki/Archaea
Bacterie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Bacteri%C3%ABn
LUCA https://nl.wikipedia.org/wiki/LUCA_(evolutie) en
https://nl.wikipedia.org/wiki/Abiogenese