Denne artikkelen er produsert og finansiert av UiT Norges arktiske universitet - les mer.
Skjematisk fremstilling av kjerner og kloroplast i algen Teleaulax amphioxeia og Mesodinium rubrum. Til venstre en frittsvømmende alge med en kloroplast og en kjerne. I midten en godt matet flimmerdyrcelle som har spist flere alger og holdt kloroplaster. Til høyre et utsultet flimmerdyr. Den har mistet kjernen fra algen og er ikke lenger i stand til å servere kloroplasten med genprodukter. Den vil snart dø hvis den ikke kan spise på en alge igjen.(Foto: Privat)
Mikroalger i havet tar til seg slaver
Encellede organismer i havet er viktige for oss. De lager oksygen og er mat til små dyr som igjen blir spist av fisk. Nå har forskerne funnet en form for slaveri i denne mikroverden.
Flimmerdyret Mesodinium rubrum er en mikroalge vi finner i havet og som lever av å spise andre mikroalger.
Hvis denne spiser en annen bestemt mikroalge, skjer det en slags form for slaveri.
Særs små organismer
Flimmerdyret stjeler det som kalles kloroplasten fra mikroalgen den spiser. Kloroplaster finnes i cellene hos planter og alger hvor de utfører fotosyntese.
Akkurat som en plante nyttiggjør seg fotosyntese, kan flimmerdyret forsyne seg av sollyset etter den har fått kloroplasten fra mikroalgene.
Dette skriver førsteamanuensis Andreas Altenburger ved UiT Norges arktiske universitetsmuseum i en forskningsartikkel i tidsskriftet The ISME Journal. Artikkelen er resultat av forskningen som Altenburger sammen med kolleger har utført på de små flimmerdyr, som ikke er større enn 0,04 millimeter og bare kan ses i mikroskop.
BANEBRYTENDE: Førsteamanuensis Andreas Altenburger ved UiT Norges arktiske universitetsmuseum, har sammen med sine forskerkolleger funnet noe særdeles spesielt ved encellede organisemer.(Foto: UiT)
Plantene vet det ikke selv
Altenburger omtaler mikroalgene som havets planter og de som rett og slett er produsenter av oksygen, men uten at de vet det selv.
Flimmerdyret beholder ikke bare kloroplasten, men også kjernen til mikroalgene.
– Dette er veldig nødvendig da flimmerdyret bruker en annen genetisk kode enn mikroalgene, og de bruker den mikroalgekjernen de har stjålet, som en slave. Slaven er tvunget til å uttrykke gener som er nødvendige for at kloroplasten skal fungere, sier Altenburger.
Han forteller at dette slaveriet ikke er veldig godt regulert, for gener for fotosyntese uttrykkes også i mørket, når det ikke er noe bruk for dem, siden fotosyntese bare fungerer når solen skinner.
Hint om evolusjon
Han slår fast at den særdeles komplekse samhandlingen som foregår i mikroorganismene, rett og slett er forbløffende. Og det gir oss et hint om hva som har skjedd tidlig i evolusjonen av planter og alger.
Det fordi kloroplastene som finnes i planter i dag, opprinnelig var såkalte cyanobakterier som ble innebygd i andre celler for omkring to milliarder år siden.
– Uten denne prosessen ville det ikke være noen planter på jorda i dag, sier Altenburger.
Bildet viser en celle av flimmerdyret Mesodinium rubrum som er omtrent 40 µm lang. Denne cellen over har spist rundt 20 byttedyrceller og inneholder dermed rundt 20 rødlige kloroplaster.(Foto: Privat)
Livet avhenger av de små organismene
Det spennende er, at vi kan følge en prosess – opptak og innbygging av fototrofe organismer i andre celler – som skjedde for første gang for to milliarder år siden, og som fortsatt skjer.
For celler spiser hverandre og stjeler kloroplaster og tvinger andre cellekjerner til å uttrykke gener hver dag i havet og bidrar til økt produktivitet og utvidelse av matkjeden.
Annonse
De små cellene blir spist av for eksempel hoppekrepsen raudåte som igjen blir spist av sild. Våre liv avhenger altså av disse små organismene på flere måter.
Noe for legemiddelindustrien?
Så er spørsmålet om noen av oppdagelsene kan brukes i utvikling av medisiner?
Altenburger sier de så langt vet for lite til å kunne konkludere med hva denne kunnskapen kan brukes til og om det eventuelt kan brukes i legemiddelindustrien.
Flimmerdyrene som omtales i studien, er ikke giftige, men det er ikke ennå sikkert hvordan eksempelvis oppdrettsnæringen vil kunne bli påvirket av disse mikroalgene.
Fotosyntese
Fotosyntesen er en kjemisk prosess som bruker energi fra sollys til å omdanne karbondioksid til organiske forbindelser som for eksempel karbohydrater. Planter, alger og blågrønnbakterier kan fotosyntetisere. Hos disse organismene bruker fotosyntesen vann og karbondioksid, og avgir oksygen som et avfallsprodukt.
Andreas Altenburger mfl.: Limits to the cellular control of sequestered cryptophyte prey in the marine ciliate Mesodinium rubrum. The ISME Journal, 2020. Sammendrag Doi.org/10.1038/s41396-020-00830-9
