Overvældende høj artsrigdom af bakterieædende mikroorganismer i jorden – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > Overvældende høj artsr...

23. juni 2016

Overvældende høj artsrigdom af bakterieædende mikroorganismer i jorden

Mikroorganismer

Til trods for at de normalt er upåagtede, så spiller de millioner af mikroorganismer, som vi hver dag går og træder på, en enorm rolle for stofomsætningen på jorden - en rolle, som er meget større end fx hvalers og pandaers, der normalt får mere opmærksomhed. En gruppe forskere har netop påvist, at diversiteten af en gruppe af bakterieædende mikroorganismer (Cercozoer) er overvældende høj. I fire små jordprøver på hver et halvt gram jord, fandt de godt 1.000 forskellige arter pr. prøve. Forskningen antydede videre, at klimaforandringerne med mere tørt klima i årene fremover også vil betyde en forskydning af antallet af mikroorganismer og dermed stofomsætningen i jorden med endnu uanede konsekvenser.

Et team ledet af forskere fra Sektion for Terrestrisk Økologi (Flemming Ekelund, Christoffer Bugge Harder og Regin Rønn, Biologisk Institut, Københavns Universitet) har netop offentliggjort en artikel i det prestigefulde tidsskrift ISME Journal (Nature Publishing Group). Gruppens undersøgelser viser, at diversiteten af en hidtil ret upåagtet gruppe af organismer, de såkaldte Cercozoer, er overvældende høj. I fire små jordprøver på hver et halvt gram jord, fandt forskerne godt 1.000 forskellige arter pr. prøve. Forskningen er udført i samarbejde med medarbejdere fra Sektion for Mikrobiologi (Biologisk Institut, Københavns Universitet) og den fremtrædende britiske forsker David Bass (Natural History Museum, London), og er støttet af de statslige forskningsråd og af Carlsbergfondet.

- Lektor Flemming Ekelund fra Biologisk Institut forklarer, 'Cercozoerne er små bakterieædende mikroorganismer, og de spiller en fremtrædende rolle for jordbundens økologi. Interessen for disse organismer startede for alvor for ca. 25-30 år siden, idet man undrede sig over, hvad det var der gjorde, at bakterier forsvandt fra jorden. Efter at man begyndte at interessere sig for denne gruppe, er antallet af kendte arter steget enormt.'

Navnet Cercozoer kommer i øvrigt af græsk kerkos (hale), da nogle arter i gruppen har en halelignende bagende, og zoon (dyr), idet man tidligere mente, at disse organismer var en slags dyr.

En teskefuld jord (et par gram) indeholder millioner af mikroorganismer, så det er naturligvis håbløst at lave en artsliste ved at undersøge organismerne én efter én. Desuden vil mange af organismerne tilhøre arter, der er ukendte for videnskaben.

- Vi tog ganske små jordprøver (½-1 gram), hvorfra vi analyserede DNA-strenge (arvemateriale) fra 100.000’er af organismer' (dyb sekvensering), fortæller Christoffer Bugge Harder. 'Det svære er imidlertid at katalogisere og systematisere denne enorme datamængde, og her udnyttede vi kapaciteten ved Sektion for Mikrobiologi på instituttet og deres specielle statistiske værktøjer. Vores britiske kollega David Bass bidrog med præcise DNA-referencer til de arter indenfor gruppen, der allerede er grundigt videnskabeligt beskrevne; hvilket imidlertid kun er lige under 1000.'

Undersøgelser blev lavet i forbindelse med et klimaforsøg (Climaite) vedr. konsekvenser af ændringer i det danske klima, som mange klimaforskere forventer det bliver i 2075. Udover at kunne konstatere, at antallet af arter i prøverne var enormt, så viser forskningen også, at det mere tørre klima, som forventes i 2075, sandsynligvis vil betyde en forskydning i artsrigdommen hos mikroorganismerne; især hos en gruppe der kaldes skalbærende amøber (billede). Forskerne ved allerede, at klimaforandringerne vil betyde betydelige forskydninger i hyppighedsmønstre hos planter og dyr, men at de også kan betyde ændrede hyppigheder hos mikroorganismer, betyder at klimaændringerne også kan få betydning for de økologiske processer i jorden. Flere undersøgelser er nødvendige for, at forskerne yderligere kan præcisere konsekvenserne af forskydningen og mængden af mikroorganismer i jorden som følge af den globale opvarmning.

Faktaboks: Organismer kan identificeres og sammenlignes vha. mindre stykker af DNA (arvemateriale), denne fremgangsmåde kaldes barcoding. Valget af DNA-stykke der benyttes er meget vigtigt. Dels skal stykket variere i en sådan grad, at forskellige arter kan adskilles., og dels skal stykket kendes fra en del allerede kendte reference-arter. Det eneste DNA-stykke, der allerede er kendt fra en del Cercozoer er det såkaldte 18S rDNA. Dette stykke er imidlertid ikke særligt følsomt mht. at skelne forskellige arter. I den omtalte artikel krævede vi, at DNA stykkerne afveg med mindst 5 %, før vi regnede dem for at høre til forskellige arter. Havde vi analyseret alle verdens pattedyr med samme metode, ville det svare til, at de allesammen – flodheste, flagermus, blåhvaler og pindsvin – var blevet slået sammen til én og samme art. Så i denne sammenhæng er Cercozoernes mangfoldighed enorm - det svarer populært sagt til at have fundet 1000 nye grupper af pattedyr a la hovdyr, hvaler, rovdyr eller gnavere.