Bild: Todd Andersson

Östersjöns mikroorganismer väl rustade

Att kartlägga generna hos Östersjöns mikroorganismer är både mödosamt och tidskrävande, men kan ge viktig information om hur de utvecklats och anpassat sig till den varierande salthalten. De bakterier som idag lever i Östersjön verkar vara väl rustade för kommande förändringar i klimat och miljö.

Under de senaste åren har vår medvetenhet om mikroorganismernas fundamentala roll i naturen fullkomligt exploderat. Detta beror i hög grad på de nya kraftfulla metoder som utvecklats för att kartlägga arvsmassan i allt från människor och djur till virus och bakterier. Då dessutom kostnaden för kartläggningen har minskat drastiskt har användandet av dessa metoder ökat. Vi har fått unika inblickar i de komplexa processer som pågår i havet, även bland de bakterier som inte går att isolera och odla i laboratoriemiljö. Hittills har över 50 miljoner gener i Östersjöns mikroorganismer kartlagts.

Den genetiska diversiteten av cyanobakterier är betydligt högre i Östersjön än i den marina miljön i Västerhavet.

Salthalten styr

I Östersjön har mikroorganismer samlats in längs en transekt från nott till söder, från i det närmaste sötvatten i norr till den marina miljön längs Sveriges västkust. Allt större grupper av bakterier förekommer längs transekten, men i olika mängd, och salthalten verkar styra utbredningen av olika arter. Det finns stora funktionella skillnader bland mikroorganismerna i Östersjön, vilket tyder på att vissa av Östersjöns mikroorganismer har utvecklats i unika riktningar i jämförelse med dem man ser i sjöar och världshav. Bakterierna har utvecklat olika genetiska lösningar för samma funktioner, exempelvis andningm beroende på den salthalt de utsatts för under evolutionens gång. Anpassning till olika saltnivåer verkar alltså finnas inbyggda i centrala funktioner och är en förklaring till att vissa typer av bakterier återfinns i havsvatten och andra i sötvatten.

Anpassade cyanobakterier

En del av arbetet har varit att fokusera på att kartlägga Östersjöns cyanobakterier. Analyserna visar att små encelliga cyanobakterier, som även dominerar i världshaven, är långt mer vanliga i hela Östersjön än de större mer välkända giftiga arter som blommar under sensommaren. Den genetiska diversiteten av cyanobakterier är betydligt högre i Östersjön än i den marina miljön i Västerhavet. De encelliga arter som dominerar i hela Östersjön har en unik sammansättning av ljusabsorberande pigmentgener som skiljer sig från liknande organismer i världshaven. De är alltså speciellt anpassade till de speciella ljusförhållanden som råder i Östersjöns brackvatten.

Väl rustade för förändring

Att kartlägga Östersjöns mikroorganismer är mödosamt och tidskrävande, men kan ge mycket viktig information om hur ekosystemet har förmåga att anpassa sig efter en värld i förändring. Med sin mångfald och breda repertoar av metaboliska funktioner och anpassningar verkar åtminstone Östersjöns mikroorganismer vara mycket anpassningsbara och väl rustade för förändringar i klimat och miljö.

GLOBAL OCEAN SAMPLING
Global Ocean Sampling-projektet har som mål att samla in och sekvensera världshavens mikroorganismer. Projektet leds av J. Craig Venter, och har hittills både mångdubblat den genetiska information som finns att tillgå i offentliga databaser och gett förbluffande insikter i artrikedom hos bakterier i haven. Sedan 2009 har projektet fokuserat på antropogent påverkade Europeiska innanhav och sjöar, såsom Östersjön, och Birgitta Bergman leder tillsammans med Craig Venter samarbetsprojektet Microbial Metagenomics in the Baltic Sea, MiMeBS, vid Stockholms universitet.
TEXT OCH KONTAKT:
Karolina Ininbergs och John Larsson, Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet/ Science for Life Laboratory.

MER LÄSNING