Danske forskere løser mysterie om giftige alger

Sandstrand, sommerferie og 25 grader glæder mange danskere sig sikkert til. Hvad de fleste nok ikke glæder sig til, er den drænende skuffelses indtræden, når man i stedet for glasklart havblik møder op til containergrønt algevand.

Hvordan i alverden er algerne blevet så hårdføre, at de år efter år holder stand?

Danske forskere fra Statens Naturhistoriske Museum og Danmarks Tekniske Universitet har undersøgt sagen, og det viser sig, at evolutionen har udstyret de grønne terrorister med et imponerende giftskjold. Et giftskjold, der, når denne type alge (Pseudo-nitzschia) hiver det frem, beskytter dem mod at blive ædt af vandlopper (Copepoda).

Forskerne har limet vandlopper på menneskehår. Ja – limet vandlopper på menneskehår. Dyppet dem i algevand, filmet de arme, leddelte krebsdyr med højhastighedskamera for til sidst at finde ud af, hvordan de små lopper reagerer på alger med og uden gift.

»Resultatet er, at vandlopperne ikke vil spise algerne, der laver gift. Dem smager de bare på, og så spytter de dem ud igen. De vil derimod gerne spise den samme slags alger, der ikke producerer gift. Vi må derfor konkludere, at det simpelthen evolutionært kan betale sig for denne gruppe af alger (kiselalger), der producerer gift,« fortæller Anna J. Olesen, ph.d.-studerende ved Københavns Universitet.

»Jeg finder det dybt fascinerende, at vandloppen, som er på størrelse med et komma i denne artikel, kan håndtere, sanse og vælge eller fravælge en endnu mindre organisme. Præcis som vi ville gøre, hvis man serverede sur mælk eller en muggen bolle for os.«

»Vandlopperne sanser simpelthen giftstoffet og vælger deres mad til eller fra,« siger Anna J. Olesen om det nye studie, som hun er hovedforfatter på i samarbejde med Fredrik Ryderheim, postdoc ved DTU Aqua.

Algernes gift er en fintunet tilpasning

Man kommer måske til at forestille sig, at vandlopperne og Pseudo-nitzschia-algerne ligger i åben skyttegravskrig. Men det forholder sig lidt anderledes.

For det er milliarder af års evolution, der har medført en delikat tilpasning mellem algernes giftangreb og vandloppernes lyst til mad.

Algerne har nemlig ikke som sådan en tænd/sluk-knap til giftproduktion, hver gang en vandloppe kommer forbi.

For når algerne producerer gift, domoinsyre, vokser de nemlig også langsommere. Med andre ord betaler algerne med reduceret vækst i bestanden mod at producere gift.

De kan altså ikke hele tiden beskytte sig og tænder derfor først op under giftkedlerne, når de er truede af eksempelvis vandlopper (Copepoda).

»Vandlopperne drysser ikke bare ned fra himlen, for så at se algerne gå til modangreb. Det er en detaljerig proces, der starter om foråret, hvor algeopblomstringen begynder. Først når der er tilpas mange alger til stede, søger vandlopperne op fra det dybe hav til algerne i overfladen.

Der skal være mange alger til stede, før lopperne kommer, og der skal være mange vandlopper, før algerne begynder at producere gift,« fortæller Anne J. Olesen og uddyber.

»Så altså, systemet er fint tilpasset, og kemisk signallering, eller kommunikation om man vil, i havet er nøglen. Vandlopperne udskiller fedtstoffer (copepod-aminer), som Algerne reagerer på, når der er nok til stede.«

Giften er rettet mod vandlopper, men rammer andre arter

Men ikke alle arter reagerer på algens gift, og pattedyr, herunder mennesker, og fugle skal helst ikke i nærheden af giften.

De primære trusler for algerne kommer fra vandlopper, muslinger, krill, rejer og vandmænd.

Og så vidt vides lader disse arter, i modsætning til vandlopperne, til at være upåvirkede af algernes giftstoffer.

Og formentlig derfor spiser de algerne, uanset om de er giftige eller ej.

»Marine pattedyr og fugle kan derimod utilsigtet dø af algens gift, når de spiser muslinger og fisk, som har ædt algerne og ophobet algernes giftstof til farlige koncentrationer. Mennesker kan blive syge, og i store doser kan en forgiftning også medføre død.

Det er i virkeligheden nok en sideeffekt af algernes produktion, at algerne slår pattedyr og fugle ihjel. For det gavner dem ikke. Den direkte effekt af algens gift er derfor nok, at de beskytter sig mod vandlopper, da vandlopper kan spise langt størstedelen af de alger, der er i vandet.«

Forsker: »Rigtig spændende«

Ph.d. Per Andersen fra Institut for Ecoscience ved Aarhus Universitet, har kastet et blik på studiet og givet en uvildig melding omkring det til Videnskab.dk. Og han er mildest talt begejstret.

»Jeg synes jo, det er rigtig interessant, det her. For det er et af de første studier, der forsøger at forklare, hvorfor og hvordan de forskellige algearter kan leve side om side i havet, og hvilke strategier de har, for at det bliver muligt,« fortæller Per Andersen, der er specialkonsulent.

»Og så det her omkring kiselalgerne, der kan lave giftstoffer, som det ikke tidligere har været muligt at analysere på. For man har ikke vidst, at kiselalgerne producerede netop disse giftstoffer. Og først nu er det muligt at måle stofferne i meningsfulde koncentrationer. Rigtig spændende.«

Alger er et vigtigt skjold mod klimaforandringer

Og selvom algerne måske ødelægger din tur til stranden til sommer, så kan studiet her sikkert ændre dit perspektiv på de små grønne slyngler.

For udover at være fascinerende, så udgør studiet en brik i et større puslespil, der skal lægges.

»Det er nødvendigt at beskrive verden og fænomener, som for eksempel de her alger, og hvordan de lever i forbindelse med hinanden.

Man kan forestille sig, at denne alges bestand kan blomstre op, når de producerer gift, og at en anden arts bestand så ikke får mulighed for at komme på banen, da den ikke har samme beskyttelse og derfor græsses effektivt af vandlopperne.

Det er nødvendigt at få kortlagt disse fænomener. På den måde kan vi sætte informationen ind i modeller, der kan forudsige, hvad der vil ske, hvis mennesket for eksempel ødelægger kiselalgernes økosystemer.«

Og det betyder også noget for os alle sammen i større perspektiv. For alger er et vigtigt skjold til beskyttelse af klimaet, da algerne står for optag af rigtigt meget CO₂ fra atmosfæren.

»Alger kaldes for havets græs. Og dette er et ekstremt vigtigt studie, som kan anvendes i kampen for klimaet, da det er med til at give en bedre forståelse af, hvordan havet kan hjælpe til med at optage mere CO₂,« fortæller Per og uddyber med en afsluttende bemærkning.

»Hvis vi forstår, hvordan og hvorfor algerne bidrager til ‘husholdningsbudgettet’ ude i havet, så kan vi også bedre forstå, hvordan vi kan påvirke det enten positivt eller negativt.«