Åle-Johannes havde også styr på de giftige alger
Den giftige alge Ostreopsis har forårsaget problemer rundt om i verden de senere år. Det har sat fokus på et hidtil ubemærket arbejde af danskeren Johannes Schmidt, der ellers mest er kendt for sin åleforskning.
Furealger dinoflagelanter Thailand alger mikroalger

En havbund i Thailand er en typisk lokalitet for furealger. De mørkere områder i vandet er bevoksninger af makroalger, hvorpå  en masse mikroalger, deriblandt Åle-Johannes' Ostreopsis, også lever. (Foto: Øjvind Moestrup og Jacob Larsen)

Biologen Johannes Schmidt (1877-1933) er i den vide verden kendt som manden, der studerede ålens vandringer og afslørede, at dens gydepladser fandtes Sargassohavet.

Til gengæld er der ikke mange, der kender til Johannes' arbejde med alger – heller ikke blandt fagfolk inden for marin botanik.

Men det bliver der disse år lavet om på, idet Johannes Schmidts arbejde med giftige dinoflagellater, også kendt som furealger, er blevet yderst aktuel de senere år. 

Rejsen til Thailand

Johannes Schmidts allerførste ekspedition gik til Thailand. Schmidt var 1898 blevet færdig med sin magisterkonferens (om alger), og han må have gjort indtryk på sine lærere (bl.a. professor Warming), for det lykkedes at skaffe de nødvendige midler til Thailandekspeditionen fra Carlsbergfondet suppleret med statsmidler. 

Unge Schmidt kunne herefter sammen med en anden biolog, zoologen Theodor Mortensen fra Zoologisk Museum, stige ombord på Østasiatisk Kompagnis (ØK) dampskib Siam på den godt tre måneder lange rejse fra København via Antwerpen, Southampton, Suezkanalen og Singapore til Siam, vore dages Thailand.

ØK støttede ekspeditionen ved kun at kræve halv betaling for rejse og ophold. Ved ankomsten til Thailand slog de to biologer sig ned på øen Koh Chang, som er beliggende i den østlige del af Siambugten. 

Boede i en militær forlægning under opholdet

Her fandtes en militær forlægning, som admiral Richelieu havde kontaktet for at arrangere indkvartering for de to, og som kunne fungere som base under opholdet. 

Schmidt havde i sin ansøgning til Carlsbergfondet skrevet, at han ville arbejde med tre problemstillinger, alle botaniske: en undersøgelse af planteplankton (også planktonprøver samlet undervejs fra Danmark blev undersøgt), plantevegetationen på øen Koh Chang, samt de marine makroalger omkring øen. 

De to biologer returnerede til Danmark i sommeren 1900, og Schmidt brugte tre år senere sit materiale til at forsvare en doktordisputats om mangroveplanter. Men det er det første af de tre projekter, som interesserer os her.

Algen med form som en østers

I en artikel i Botanisk Tidsskrift, udgivet af den botaniske forening i København i november 1901 med titlen 'Flora of Koh Chang, contributions to the knowledge of the vegetation in the Gulf of Siam', beskriver en række forfattere algerne i ferskvand og i havet. 

Johannes Schmidt beskriver algegruppen marine dinoflagellater, kaldet Peridiniales (læs mere om dinoflagellater i boksen under artiklen).

De omfattede, hvad vi nu betragter som almindelige arter af en række kendte slægter, men derudover beskrev han en ny slægt, som han kaldte Ostreopsis, og døbte en af arterne Ostreopsis siamensis (læs mere om biologiske slægter i en ekstra historie under artiklen). 

Ostreopsis betyder østerslignende, og cellerne af den nye slægt ligner da også en mini-østers ved at være næsten helt flade.

Schmidt konserverede sit materiale i formalin og beskrev kun den tykke cellevæg af celluloseplader, cellens indre kunne han ikke se. 

Denne meget karakteristiske dinoflagellat blev herefter nævnt i bøger om alger i trekvart århundrede, uden at noget nyt blev rapporteret. Først 80 år efter blev de næste Ostreopsis-arter fundet på Ny Kaledonien, Gambier Islands, Tonga, samt Ryukyo-øerne syd for de japanske hovedøer. 

Schmidts originale illustrationer og beskrivelse af Ostreopsis (fra Botanisk Tidsskrift 24, side 218-19).

Ostreopsis blev sparsomt rapporteret

Ostreopsis findes sjældent i plankton, hvilket er en hovedårsag til, at den blev sparsomt rapporteret i perioden 1901-1981, hvor to nye arter blev beskrevet fra koralrevslokaliteter i Stillehavet. 

Arterne vokser typisk fastsiddende på større alger og koraller, og måden, vi nu finder dem på, er at samle større alger og/eller stumper af koraller og ryste det hele meget kraftigt i en beholder med havvand. 

Herved frigøres Ostreopsis og andre bentiske (dvs. bundlevende i sediment eller på andre substrater som makroalger eller havgræsser) mikroalger fra substratet og kan så findes i vandet. I vore kulturer sidder cellerne i bunden af dyrkningsglasset og danner en slimlignende struktur. 

En typisk lokalitet for bentiske dinoflagellater. De mørkere områder i vandet er bevoksninger af makroalger som Sargassum sp. (th.), og disse er substrat for en stor artsrigdom af bentiske mikroalger, deriblandt Ostreopsis (tv.). 

Johannes Schmidt betegnede sin nye art som sjælden (1 lokalitet) eller meget sjælden med kun få celler set (2 lokaliteter), hvilket formentlig hænger sammen med, at han undersøgte planktonprøver og ikke prøver af koraller og større alger.

Bentiske mikroalger forekommer dog undertiden fåtalligt i planktonprøver på grund af naturlige vandbevægelser.

En giftig sag

Syv af de 11 kendte arter kan producere toksiner, som kemisk set er en række forskellige ethere, kaldet palytoksin og palytoksinanaloge (ostreociner), og som kan akkumuleres i fødekæden.

Det har været kendt i århundreder af søfarerne, at særligt store rovfisk nær koralrev kunne være meget giftige at spise for mennesker. Fiskeforgiftningen er vidt udbredt i troperne og subtroperne.

Den optræder nu også i vores del af verden ved import af friskfangede tropiske fisk (en lang række tilfælde i Tyskland).

Hvorfor så pludselig den megen opmærksomhed om Ostreopsis efter så mange års relativ ubemærkethed? 

Fiskeforgifting genskabte interessen for Ostreopsis

Der er dels en stigende erkendelse af, at fiskeforgiftning har indflydelse på folkesundheden i de berørte områder, og derfor ser vi en stigende videnskabelig interesse for årsagerne.

Derudover er der en helt uventet opblomstring af Ostreopsis i Middelhavet i 2005.

Ved denne opblomstring blev flere hundrede personer i Genovabugten forgiftet af giftige aerosoler i luften, og 20 måtte på hospitalet med symptomer som åndenød, hoste, feber og i enkelte tilfælde øjenhindebetændelse. 

Uddrag af italiensk avis i forbindelse med opblomstringen af Ostreopsis i 2005.

Tilsvarende problemer blev rapporteret fra Sicilien 2005 og 2006, og i 2008 var det galt ved Toscanas kyst. Muslinger, søpindsvin og blæksprutter indeholdt giftstoffer af palytoksintypen og var uspiselige.

Det viste sig, at Ostreopsis var fundet i Middelhavet helt tilbage til begyndelsen af 1970’erne, men uden at forårsage problemer. 

I det nordlige Adriaterhav konstateredes herefter effekt af Ostreopsis på såvel mennesker som bundlevende dyr, værst i 2013, hvor der rapporteredes 32 tilfælde af personer med åndedrætsproblemer, hvoraf de 10 krævede lægebehandling. 

Bo Poulsen har netop udgivet bogen 'Global marine Science and Carlsberg The Golden Connections of Johannes Schmidt (1877-1933),' til forsvar for den naturvidenskabelige doktorgrad ved Aalborg Universitet.

Bogen beskriver i detaljer Johannes Schmidts videnskabelige liv, og vores artikel er tænkt som et supplement til den meget smukke bog, da Schmidts pludselige prominens som giftalgeforsker er undsluppet Bo Poulsens opmærksomhed, hvad han foreslog os at råde bod på.

Tilbage til åstedet

Ostreopsis er fundet mange steder uden for Europa: Florida, Réunion, Mascarenerne, Madagascar, Libanon, Kina, Japan, Rusland, Malaysia, New Zealand, Fransk Polynesien, Vietnam samt naturligvis Schmidts beskrivelse fra Thailand, og foruden i Middelhavet har det været problemer i Brasilien i 1998, angiveligt med dødelig udgang. 

Vi har ikke set Ostreopsis endnu i danske farvande, der formentlig er for kolde, men globalt må vi nok regne med, at Ostreopsis-problemerne er kommet for blive, formentlig især i lidt varmere farvande. 

Forgiftninger og åndedrætsproblemer kan forventes, når Ostreopsis optræder i større koncentrationer.

Men hvorfor kommer Johannes Schmidt pludselig ind i forskningen igen efter så mange år?

Fordi der nu er beskrevet en række nye arter af Ostreopsis, som imidlertid ligner hinanden.

Det er derfor blevet relevant at forsøge at finde Ostreopsis på Johannes Schmidts oprindelige lokalitet i Thailand og studere den nøjere, såvel i elektronmikroskop som molekylært og toksikologisk.

Svært at se forskel på arterne

Vi er bekendt med, at flere forskere har forsøgt sig, heriblandt japanske kolleger, men øjensynligt endnu uden held. Indtil da må identiteten af Ostreopsis siamensis forblive usikker.

Johannes Schmidt beskrev i sin tid Ostreopsis siamensis temmelig detaljeret, tiden taget i betragtning, men altså ikke tilstrækkeligt til, at vi er fuldstændigt sikre på, hvordan den adskiller sig fra de senere beskrevne arter.

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Da Ostreopsis er den først beskrevne og dermed typearten af Ostreopsis, er det afgørende, at den genfindes.  Forhåbentlig er lokaliteterne omkring Koh Chang ikke ødelagt. 

Nye arter strømmer til og bliver undersøgt

Vi har imidlertid fundet en art af Ostreopsis, som formentlig er Osiamensis, ved Vietnams østkyst, og denne art er nu i kultur og bliver undersøgt nærmere sammen med vietnamesiske og italienske kolleger. 

Mon ikke Johannes Schmidt ville have arbejdet videre med Ostreopsis, hvis han havde vidst, hvad den gemte?

Nu stod der i stedet ål på menuen i resten af hans liv.  

Dinoflagellater

De to billeder til venstre og i midten, viser den samme celle (Ostreopsis) i lysmikroskop i almindelig belysning og i epifluorescence, hvor cellens plader kan ses tydeligt. Billedet til højre viser cellens flade form.

Dinoflagellater er primært encellede organismer (protister) fra såvel ferskvand som i havet. De bevæger sig ved hjælp af to svingtråde (flageller), som gør den i stand til at bevæge sig rundt i vandsøjlen og opsøge optimale forhold.

Enkelte arter er parasitter eller lever i symbiose med andre organismer, blandt andet som de såkaldte zooxantheller i koraller. Dinoflagellater er beslægtet med ciliater, en gruppe af hovedsageligt fritlevende protister, samt med de såkaldte sporozoer, som er parasitter, den kendteste malariaparasitten Plasmodium.

Mest kendt i offentligheden er visse dinoflagellaters evne til at danne opblomstringer, som misfarver vandet – de såkaldte 'red tides'.

Disse opblomstringer kan forårsage iltsvind under deres henfald/nedbrydning eller, endnu værre, visse arter producerer giftstoffer, som er farlige for men-nesker og fisk.

En typeart definere slægten

Når der findes en ny slægt af dyr, svampe og planter (inklusive alger), udnævnes en af slægtens arter til den såkaldte typeart for slægten. Det er oftest den først beskrevne art, og dens formål er at definere slægten.

Den beholder slægtsnavnet, hvis slægten senere splittes op, og det er derfor den i systematisk henseende vigtigste art i en slægt. Når typearten (og andre nye arter) beskrives, vælges et karakteristisk eksemplar af arten, som derefter opbevares på et museum som det såkaldte typeeksemplar.

Der er en enkelt undtagelse, som man ikke har taget sig sammen til at gøre noget ved: Man har aldrig fået udnævnt et typeeksemplar af Homo sapiens. 

Fiskeforgiftning - ciguatera

Fødekæden.

Fiskeforgiftningen (CFP = ciguateric fish poisoning) er særligt udbredt i den tropiske del af Stillehavet, den vestlige del af Det indiske Ocean og i Caribien. Vi ved nu, at CFP skyldes toksiner produceret af forskellige bentiske dinoflagellater, som akkumuleres i fødekæden.

Toksiner fra Ostreopsis er medvirkende til forekomsten af CFP, omend den væsentligste årsag antages at være toksiner produceret af arter af en anden slægt af dinoflagellater kaldet Gambierdiscus.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud