Ja, det lyder jo let nok: den lille kraveflagellat på filmen (Video 1, der kan ses i bunden af artiklen, og Fig. 1) slår med sin flagel (fimrehår) og skaber derved en strøm gennem et finmasket filter, som tilbageholder de bakterier, flagellaten lever af.
Du kan se både filtret, flagellen og de små bakterier på filmen, og den skematiske tegning hjælper dig til at fortolke det, du ser på filmen. Kraveflagellaten filtrerer et vandvolumen hver dag, der er ca. 1 million gange så stort som sit eget volumen og således får mad nok.
Problemet er bare: Vi forstår ikke, hvordan det kan lade sig gøre. Den kraft, den vibrerende flagel kan producere, er tilsyneladende ca. 100 gange for lille til at forklare den vandstrøm, der dagligt passerer filtret.
Dinoflagellater i sirup
Eller tag dinoflagellaten på video 2: Den svømmer direkte ind i sit bytte – en anden, mindre flagellat – og fastholder det ved hjælp af en af de to flageller, hvorefter den æder det. Men spørgsmålet er igen, hvordan det kan lade sig gøre.
Dinoflagellaten måler nogle få 1/100 millimeter, og på den skala forekommer vand lige så tyktflydende som sirup. Det betyder, at den svømmende dinoflagellat er omgivet af en kappe af tyktflydende vand, som den 'slæber' med sig, når den svømmer.
Når flagellaten nærmer sig sit bytte, vil den omgivende kappe af klæbrigt vand skubbe byttet væk.
Det kan du faktisk se på filmen: Idet dinoflagellaten nærmer sig sit bytte, skubbes det væk og i retning af betragteren – det ses ved, at byttet kommer ud af fokus og bliver større.
Men så sker der pludselig noget andet: Dinoflagellaten drejer sig med siden til byttet, som nu trækkes ind mod dinoflagellaten og fanges af flagellen. Herefter er dets skæbne beseglet.
Væskestrømme kortlægges på mikroskala
Ved hjælp af en relativt simpel teknik er vi for nyligt – som de første – blevet i stand til at beskrive de mikro-strømninger, som dinoflagellaten skaber, når den svømmer, og det afslører, hvordan dionoflagellaten fanger sit bytte. Princippet i metoden er enkel: Vi tilsætter meget små partikler i høj koncentration. Resultaterne er netop blevet publiceret i Nature’s ISME Journal.
Partiklernes bevægelse afspejler væskens bevægelse, og vi kan således kortlægge mikro-strømningerne. I video 3 kan du se et eksempel på de strømninger, en svømmende flagellat skaber. Strømningerne varierer i takt med flagellernes slag, her vist i slowmotion.
Nogenlunde konstante element i strømningen, som bedst ses på et øjebliksbillede (fig. 2), er for det første, at væsken skubbes foran den svømmende celle, som forventeligt, men at der på siden af cellen er en kraftig strømning ind mod det punkt på cellen, hvor byttet fanges.
Og det er netop løsningen på problemet: Dinoflagellaten skaber en fødestrøm, der fører byttet helt hen til dinoflagellaten.
Dinoflagellater er alle udstyret med to flageller, som tilsammen skaber det komplicerede strømningsmønster. Forskellige arter har flagellerne placeret forskelligt, men i alle tilfælde resulterer de to flagellers aktivitet i, at der skabes en fødestrøm mod det punkt på cellen, hvor byttet fanges.
Mange slags flagellater
Der findes en stor rigdom af flagellater i havet, og de står for den vigtige funktion i havets fødekæder at gøre bakterier og de mindste, men mest talrige, algers primærproduktion tilgængelige højere i fødekæden. Her har vi set på to af de mange typer: kraveflagellater (fig. 1) og dinoflagellater.
Flagellater er alle encellede og små, men i virkeligheden varierer de meget i form og funktion såvel som i størrelse. Forskellen i størrelse på de mindste og de største flagellater er lige så stor som forskellen mellem en mus og en elefant.
Og deres flagel-udrustning varierer meget: De kan have en, to eller mange flageller. Flagellerne udgør tilsammen flagellatens motor, men det er stadig uklart for de fleste arter, hvordan de fanger deres bytte.
Vi arbejder i disse år på at forstå denne afgørende brik i det puslespil, som er havets fødekæde.
Her ses videoerne omtalt i artiklen:
Video 1
Video 2
Video 3
