Forskere er mystificerede over sært hav-fænomen
Helt almindelige bakterier i havet udøser små blærer fulde af næringsstoffer og DNA-bidder. Men hvad i alverden er disse blærer egentlig? Madpakker? Andre bakteriers DNA? Lokkeduer? Forskerne klør sig i hovedet over det gådefulde fænomen.

Elektronmikroskopbillede af cyanobakterien Prochlorococcus. Du ser vehiklerne som små kugler nær overfladen af cellerne. (Foto: Steven Biller)

Det hele begyndte i 2008. Da opdagede daværende studerende Anne Thomson nogle små blærer, som bulede ud på overfladen af Prochlorococcus – en plantelignende bakterie, som bor i havet.

Men hverken Anne Thomson, hendes professor eller de andre marinbiologer fra det amerikanske universitet MIT havde nogen anelse om, hvad dette kunne være for noget. Først da postdoktor Steven Biller kom med i teamet, kom der sus i skørterne.

Steven Biller havde nemlig set noget lignende, da han arbejdede med jordbakterier. Ud fra dette kunne han konkludere, at det måtte dreje sig om 'ekstracellulære vehikler' – hvilket betyder små blærer med cellemembran og indhold, som bliver udskilt fra en bakterie.

Sådanne vehikler var aldrig blevet observeret i havet før, og der blev sat gang i undersøgelser, som skulle afdække en stor og ukendt del af mikrobiologien i havet. En del som kan have stor betydning for næringsomsætningen og spredning af gener i havet, ifølge forskerne.

Forekom i forbløffende mængder

Det viste sig hurtigt, at vandbeholdere med de meget almindelige cyanobakterier (blågrønne alger) Prochlorococcus eller Synechococcus myldrede med de specielle blærer. En optælling viste, at der var mindst lige så mange vehikler som bakterier og nogle gange op til 10 gange så mange.

Nærmere undersøgelser viste, at bakterierne udløste omtrent ét vehikel i døgnet. De små blærer var stabile og kunne rode rundt i vandet i to uger eller mere.

Da forskerne undersøgte vand fra både næringsrige og næringsfattige områder i havet, fandt de også vehikler her. Og da de analyserede DNA'et i blærerne, viste der sig at være spor efter mange forskellige bakterier. Dette fund peger mod, at mange typer bakterier laver sådanne vehikler.

Og det betyder igen, at der findes forbløffende store mængder af disse små næringsbobler i verdenshavene.

En 20-liters tank med havvand og cyanobakterien Prochlorococcus i laboratoriet. Det er bakterierne, der farver vandet grønt. De indeholder farvestoffet klorofyl, som kan opfange energien i sollys. (Foto: Steven Biller)

Forskerne har beregnet, at den globale produktion af Prochlorococcus-bakterier i verdenshavene alene kommer op i svimlende én milliard milliard milliarder, eller 10 med 27 nuller bagved – hver dag.

Men hvad i alverden skal det være godt for?

Der må være en fordel, men hvilken?

Disse bakterier giver altså dagligt slip på en blære på omtrent en sjettedel af deres egen kropsstørrelse, fuld af DNA-bidder og proteiner, som den fotosyntetiserende bakterie har lavet af sollys og kuldioxid.

Det repræsenterer et stort tab af energi og næringsstoffer. Ingen levende organisme gør sådan for sjov skyld.

»Det må være en evolutionær fordel i at gøre sådan. Vores udfordring er at finde ud af, hvad det er,« siger professor Sallie Chrisholm, ifølge en pressemeddelelse.

Forskerteamets spekulationer er foreløbig som følger:

Tidligere forskning har vist, at Prochlorococcus vokser bedre i miljøer, hvor der også findes bakterier, som ikke udfører fotosyntese.

Måske forbedrer Prochlorococcus ganske simpelt sit levemiljø ved at fodre sådanne bakterier med små madpakker i blæreform?

Forskerne tog prøver af havvand for at se, om de kunne finde vehikler i det fri. Her i Sargassohavet, december 2012. (Foto: Steven Biller)

Eller bruger de vehiklerne som snydemål for farlige virus?

Snydemål for virus

Havet er fuldt af virus, som angriber bakterier. Sallie Chrisholm og co foretog forsøg og så, at sådanne virus i mange tilfælde gik løs på blærerne i stedet for på Prochlorococcus-bakterierne. Måske kan vehiklerne være en måde at beskytte sig mod virusangreb?

Derudover har tidligere forskning også antydet, at vehikler kan spille en rolle i udveksling af gener bakterierne imellem. Det let at kunne tage og give gener er en af bakteriernes specialiteter, og en egenskab der gør dem meget tilpasningsdygtige.

Måske fungerer blærerne som et reservoir af DNA? Det er i hvert fald ikke utænkeligt, at vehikler hjælper med at sprede gener mellem bakterierne i havet.

Uanset meningen for bakterierne er det sandsynligt, at blærerne har en betydning for miljøet rundt om dem. De kan fungere som mad for andre mikroorganismer og på den måde være med i de store næringskæder i havet. Dermed bliver de også en hidtil ukendt del af kulstofkredsløbet.

»De kan vise sig at være en vigtig del af genetisk og biokemisk udveksling i havene,« siger Steven Biller.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson

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