Ukjent livsform i havet gir svar på evolusjonsutviklingen

Forskere ved Universitetet i Oslo har oppdaget en helt ny organismegruppe som huser noen av menneskets aller fjerneste slektninger. Når alle genene til den mikroskopiske organismen er kartlagt, vet man enda mer om evolusjonsutviklingen for en milliard år siden.

Biologer ved Universitetet i Oslo har i samarbeid med spanske, franske og danske forskere oppdaget en ny gren i evolusjonstreet som kalles Telonemia. Telonemia består av små mikroskopiske encellede organismer som prinsipielt er bygd opp på samme måte som menneskeceller. Evolusjonsskillet mellom Telonemia og menneskets encellete forfedre skjedde for vel én milliard år siden.

– Ut ifra det vi vet om liknende organismer, vil den nye organismegruppen antakelig ha enda større genetisk spennvidde enn alle pattedyr, fisk, fugler og krypdyr til sammen, forteller forsker Kamran Shalchian-Tabrizi ved Center for Ecological and Evolutionary Synthesis (CEES) påUniversitetet i Oslo.

Økologisk viktig

Den første Telonemia-arten ble oppdaget allerede i 1913, men den gangen ante ikke forskerne hvor i slektstreet den befant seg. For noen få år siden trodde de at Telonemia var svært sjelden og at den bare fantes noen få steder i verden. Nå har de oppdaget at Telonemia fins i alle verdenshavene.

I ALLE VERDENSHAVENE: Telonemia fins ikke bare i alle verdenshavene. Nå viser deg seg at Telonemia også fins i ferskvann, forteller forsker Kamran Shalchian-Tabrizi og professor Kjetill S. Jacobsen ved CEES. Foto: Ola Sæther

– Telonemia spiser andre levende encellede organismer og planktonalger, og blir selv spist av dyreplankton. Vi er overbevist om at gruppen har en sentral plassering i næringskjeden i havet, og at den er en viktig og skjør brikke i det økologiske samspillet, forteller professor Kjetill S. Jakobsen ved CEES.

Telonemia-arter spiser også alger. Det er derfor en mulighet for at Telonemia også kan regulere visse typer algeoppblomstring.

Vanskelig å finne

Selv om det fins opptil 1000 Telonemia-celler i en liter havvann, er det likevel ingen enkel sak å finne organismen. Den fire til seksten mikrometer lille organismen kan skimtes i et lysmikroskop, men for å studere overflaten og de indre strukturene må forskerne ty til elektronmikroskop.

Da professor i oseanografi og zoologi, Fridtjof Nansen , i sin tid dro med Fram til Nordishavet, brukte han planktonhåv med relativ stor maskevidde for å undersøke mikrolivet i sjøen. Ikke rart han ikke oppdaget en eneste Telonemia.

Det er langt mer effektivt å identifisere de små organismene ved å lete etter DNA-signaturer i en vannprøve.

– Ved hjelp av mikroskopi og celledyrking kan vi relatere DNA-signaturene til de ulike organismene i vannprøven. Det er omvendt i forhold til den klassiske måten å finne encellede dyr på, sier professor Dag Klaveness ved Program for planktonbiologi på Biologisk institutt.

Forstår evolusjonen

De norske forskerne har nå funnet åtte nye grupper i rekken Telonemia. I hver av gruppene fins det minst en art.

I dag kjenner forskerne bare til noen få gener i Telonemia, men artene har et sted mellom ti og tretti tusen gener. Til sammenlikning har mennesket vel 25 tusen gener.

– Selv om vi er sikre på at Telonemia eksisterer som egen evolusjonsgren, er vi ennå ikke sikre på den nøyaktige plasseringen i evolusjonstreet. Når vi kjenner hele genomet, kan vi finne nøyaktig hvor i utviklingen den skilte lag fra liknende organismer, forteller Kamran Shalchian-Tabrizi.

Selv om det er stor genetisk forskjell på mennesker og Telonemia, kan forskerne likevel gjenkjenne noen felles gener. For å beregne alle mutasjonene i evolusjonsutviklingen, bruker forskerne meget regnekrevende analyseprogrammer ved universitetets egen bioportal for tungregning.

– Ved å kartlegge endringer i den genetiske sammensetningen til alle hovedlinjene i livets tre, kan vi finne ut når ulike egenskaper har oppstått og gått tapt. Da kan vi rekonstruere egenskapene til våre tidligere forfedre, hvilken tilpasning arter har gjennomgått, om det var en eksplosiv utvikling av mange arter på én gang og hva som er opprinnelsen til gener og hvordan genene har endret seg. Genkartleggingen gjør det altså mulig å løse ukjente hendelser i evolusjonen og finne nye forklaringer på hvordan en rekke biologiske prosesser fungerer hos dyr og mennesker, forteller Kjetill S. Jakobsen. Han mener medisinske forskere kan ha stor nytte av slike resultater.

Som eksempel nevner han den dagen man har fått bedre forståelse for hvordan Telonemia så effektivt spiser andre levende celler. Kjetill S. Jakobsen sier at medisinske forskere i neste omgang kanskje kan dra nytte av denne kunnskapen i kampen mot kreft.

Kresne i matveien

For at forskerne skal kunne studere Telonemia nærmere, er de avhengige av å dyrke Telonemia-artene i laboratorium. Det er alt annet enn lett, for de mikrosmå organismene er veldig kresne i matveien. Dag Klaveness har de siste åtte årene utviklet teknikker for å dyrke dem frem.

Han har også vært ute i felt og lett etter Telonemia og har nylig oppdaget at den spesielle organismen ikke bare finnes i saltvann, men også i næringsfattig ferskvann. Han fant de mikroskopiske skapningene i et dypt og urørt ferskvann høyt oppe på Hallingskarvet.

Nå er han klar til å undersøke Telonemiaforekomsten i alle typer ferskvann i Norge.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Zoologiske og botaniske fag, Systematisk zoologi, Marinbiologi, Økologi Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:54
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere