Ormer fra tidenes morgen truer avlingene

De lever i bakken, er veldig små, men mange. Nematodene kan effektivt ta livet av frukt og korn.

Publisert
Nematoder er mikroskopiske skapninger som kan tilpasse seg de tøffeste miljømessige betingelser. Dette bildet tatt gjennom et mikroskop viser nematoden C. elegans. (Foto: Wikimedia Commons)
Nematoder er mikroskopiske skapninger som kan tilpasse seg de tøffeste miljømessige betingelser. Dette bildet tatt gjennom et mikroskop viser nematoden C. elegans. (Foto: Wikimedia Commons)

Skadelige og nyttige nematoder

I Norge kan nematoder angripe en lang rekke nyttevekster - som gress, korn, poteter, grønnsaker og jordbær.

I det enorme mangfoldet i nematodenes verden finnes det også nematoder som er nyttige for bøndene. Noen angriper skadeinsekter. Andre spiser bakterier og tilfører på den måten viktig næring til jorda.

Selv om vi ikke kan se dem, er de i full sving nær sagt overalt.

De er egentlig vanndyr og trenger derfor fuktighet for å leve. Det er imidlertid nok med en dråpe vann i jorda eller litt dugg på et tre.

Bhopal-katastrofen

Noen av stoffene som har vært brukt mot nematodeangrep i landbruket er svært skadelige.

Det er i år 20 år siden Bhopal-ulykken i India.

Nematodegift var en av anvendelsene av stoffet MIC som ble produsert på kjemigiganten Union Carbides fabrikk i millionbyen Bhopal som eksploderte i desember 1984.

8000 mennesker døde de første dagene, og flere tusen i dagens om fulgte i det som har vært kalt verdens industrikatastrofe.

Globalt fases nå all bruk av giftstoffer mot nematoder ut.

I Norge har bruken av slike midler vært forbudt siden 1970-tallet. I andre land kan imidlertid overgangen til forbud med sprøyting mot nematoder bli vanskelig.

Hva er det som er så lite at det går 38 millioner av dem på én kvadratmeter gressmatte i Vestfold?

Riktig svar er nematoder.

De kalles også rundormer. Som regel er de mindre enn én millimeter lange.

Det finnes en nematode for nær sagt hver eneste økologiske nisje man kan tenke seg, og noen av dem utgjør en stadig større trussel mot verdens matforsyning.

Nematoder kan leve nesten overalt. Forskere har funnet dem i sprekker i fjellet under Sør-Afrikas dypeste gruver. Der levde de 1,3 kilometer under jordoverflaten – dypere enn noe annet flercellet liv på jorda.

- Fantastiske dyr

- Dette er fantastiske dyr. Det spesielle med nematodene er at de representerer det store i det lille, sier forskningsleder Christer Magnusson ved Bioforsk til forskning.no.

Christer Magnusson ved Bioforsk er en ledende ekspert på nematoder, og angrer ikke en dag på valget av fagfelt. Her arbeider han med en planteprøve angrepet av kroknematoder. (Foto: Asle Rønning)
Christer Magnusson ved Bioforsk er en ledende ekspert på nematoder, og angrer ikke en dag på valget av fagfelt. Her arbeider han med en planteprøve angrepet av kroknematoder. (Foto: Asle Rønning)

Magnusson er svenskfødt biolog med lun dialekt fra Dalarna. Han har brukt det meste av forskerlivet sitt på å studere nematodene, og angrer ikke en dag på det.

Nematodene er etter hans mening fascinerende skapninger. Nematologi, læren om plantenematodene, er dessuten en ganske ny vitenskap sammenlignet med studiet av planter eller insekter. Derfor er det mye ugjort forskning.

- Det er som et eventyr. Det er hele tida nye ting å oppdage, sier Magnusson entusiastisk.

Gjør skade

Gleden er mindre når det gjelder skadene nematoder kan forårsake. Mange av de minst 25 000 nematodeartene lever som parasitter på planter.

I laboratoriet på Ås utenfor Oslo henter Magnusson fram en planteprøve bestående av gress der rotsystemet til plantene tydelig er angrepet av noe.

Synderen her er kroknematoden, en høyst uønsket gjest i åkeren og plenen. Den går etter gress og kornslaget bygg og lager oppsvulminger på røttene.

Disse krokformede utvekstene kalles galler. Inne i dem lever nematodene, og hver krokformede galle kan inneholde tusener av egg og nematoder i ulike livsstadier.

Magnusson skjære opp gallen og tømmer ut noe mikroskopisk smått som legges under mikroskopet. Det er nematodene.

Hils på nematoden

På en forhåndspreparert prøve viser Magnusson fram en voksen nematode som kan studeres i all sin prakt.

Med 2000 gangers forstørrelse i mikroskopet kan man se det enkle spiseorganet som nematoden stikker inn i plantecellene. De indre organene er synlige tvers gjennom den gjennomsiktige kroppen.

Skader på rotsystem av gress som følge av angrep av kroknematoder. Denne nematoden manipulerer plantene til å danne blæreformede utvekster, kalt galler, på røttene. (Foto: Asle Rønning)
Skader på rotsystem av gress som følge av angrep av kroknematoder. Denne nematoden manipulerer plantene til å danne blæreformede utvekster, kalt galler, på røttene. (Foto: Asle Rønning)

Den enkle oppbyggingen har vært funksjonell i flere hundre millioner av år. Det er som å se langt tilbake i tid.

Magnussons entusiasme blir med ett lett å forstå.

- Urfaren til denne må ha levd på urkontinententet Pangea, før dinosaurene. Nematoder finnes nemlig på alle kontinenter, filosoferer han foran mikroskopet.

Tar kontroll over planten

De av nematodene som er planteparasitter har stort potensial for å gjøre skade. Nematoder skiller seg fra insekter og plantesykdommer ved at de rett og slett overtar styringen med veksten i planten.

De biter seg fast i planteceller og sprøyter inn spytt som gir signaler til planten om å endre måten den vokser på.

Røttene er et yndet angrepsmål og ved å manipulere planten kan nematodene sørge for at deler av rotsystemet omdannes til gode leveområder for parasitten.

Planten svekkes og rotsystemet blir mindre. Med et ødelagt rotsystem vil ikke planten ta opp tilstrekkelig med næring og vann, og den vil etter hvert dø.

Skader gressmatte

Plener og fotballbaner er utsatt. Når gressrøttene angripes, blir gressdekket dårlig. På 1990-tallet måtte hele gressmatta på Norges landslagsarena Ullevaal skiftes ut etter nematodeangrep.

Ullevaal var ikke den eneste.

Banen til Halsen IF i Larvik ble også hardt angrepet, og Magnusson beregnet at det i denne gressmatta levde utrolige 38 millioner kroknematoder per kvadratmeter, egg inkludert.

Vi kan nok greie oss uten fotball, men ikke uten mat. I Norge er nematoder et økende problem for landbruket.

Blir mer utsatt

Det er vanskelig å gi klare tall for skadeomfanget. Det krever nemlig undersøkelser og prøver fra hvert enkelt område. I de verste tilfellene kan nematodeangrep halvere avlingene.

Effektiv bekjempelse av en enkelt nematode, korncystenematoden, er beregnet å kunne gi økte avlinger og milliongevinst årlig i et fylke som Vestfold.

Et mildere klima vil etter alt å dømme gjøre norsk landbruk mer utsatt. Kulde i jorda gjør at nematodene dør, og mildere vintre vil gjøre at flere nematoder overlever til året etter.

- Generelt har antallet meldinger om nematodeangrep økt. Om det skyldes at folk har blitt mer oppmerksomme eller om det har blitt mer nematoder, vet vi ikke, sier Magnusson.

Samtidig blir tilbudet av plantesorter som er resistente mot nematoder mindre. Dette gjelder blant annet for hvete.

Kina-samarbeid

Det globale avlingstapet som følge av nematoder kan være stort. Det betyr at nematodene er en vesentlig faktor for matsikkerhet verden over. Så forskjellige arter som hvete, tomater og banan blir angrepet.

Noen nematoder angriper trær.

Kina har vist stor interesse for samarbeid med nematodeforskerne på Ås. Så har da også Kina, ifølge Magnusson, allerede i dag flere millioner hektar med hveteåkre der nematoder gir redusert avling.

[gallery:1]

Svekkelsen av plantenes rotsystem som følge av nematodeangrep, blir spesielt kritisk under tørkeperioder.

Sprøyting har vært brukt mot nematoder, men av miljøhensyn fases dette nå ut globalt.

Magnusson sier at det beste man kan gjøre for å stoppe jordlevende nematoder er å varmebehandle jorda med damp. Ellers må man prøve å begrense spredning eller prøve å dyrke andre sorter i en periode.

I fattige land med små ressurser er det en utfordring å spre kunnskap om dette til småbønder.

Økt interesse

Bioforsk har landets eneste spesialiserte forskningsmiljø innenfor nematologi. Det er et lite og sårbart miljø.

Magnusson, som også er professor II ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet på Ås, kan imidlertid glede seg over tilstrømming av nye studenter i år.

- Vi står i en veldig alvorlig situasjon. Derfor er det veldig bra at vi får flere studenter, sier han, og understreker at det må rekrutteres nye forskere på feltet nå.

Magnusson antar at interessen skyldes en kombinasjon av faglig nysgjerrighet, behovet for kunnskap på feltet og det faktum at det er fengslende å arbeide med nematodene.

På 2000 gangers forstørrelse kan nematoden studeres i detalj. (Foto: Asle Rønning)
På 2000 gangers forstørrelse kan nematoden studeres i detalj. (Foto: Asle Rønning)

Livets byggesteiner

Nematoder har tre kjønn. De kan være hanner, hunner eller hermafroditter, det vil si tvekjønnet. Kanskje kan de også bli forelsket?

Spørsmålet er ikke tatt helt ut av lufta. En studie publisert i tidsskriftet Science viste at nematodene har et innebygd signalsystem som fungerer på lignende måte som hormonene oxytocin og vasopresin hos mennesker.

Når dette systemet blir koblet ut, blir nematodenes evne til reproduksjon svekket.

Hos oss er disse hormonene viktige for lykkefølelse og pardannelse. Signalsystemet betyr nok ikke det samme hos nematodene. Det er likevel et eksempel blant mange på at vi og dem deler mange av de samme biologiske byggeklossene.

Nobelprisvinner

Innenfor biologien har en art nematoder, med det latinske navnet Caenorhabditis elegans, fått stjernestatus. Den har blitt en såkalt modellorganisme, på linje med mus, bananfluer og sebrafink.

Det vil si at den er gjennomstudert og kan brukes som kilde om generelle biologiske fenomener som også er gyldig for andre arter, oss mennesker inkludert.

C. elegans har i vitenskapens navn vært med på mye. Den var med romferga Columbia som havarerte i 2003 – og overlevde. Den har besøkt den internasjonale romstasjonen ISS.

Stadig kommer ny kunnskap om livet selv takket være denne nematoden. Siden 2002 har to nobelpriser i medisin og fysiologi og en i kjemi blitt tildelt basert på forskning på C. elegans.

Dette er en nematode som trives i hager og komposthauger, påpeker Magnusson:

- Folk flest vet ikke at de har en tredobbel nobelprisvinner i komposten. De burde håndtere den med respekt!