Publicerat 2.5.2024
Text: Giannina Hattich
Bild: Conny Sjöqvist
Redigering: Viestintätoimisto Jokiranta Oy
 

 

Växtplankton, som också kallas fytoplankton, kan sällan ses med blotta ögat men de har en stor inverkan på människans liv. Växtplankton som flyter i vattendragen motsvarar de assimilerande växterna på land. De producerar hälften av allt syre på jorden – vartannat andetag som vi tar fyller vi våra lungor med syre som producerats av växtplankton.

Växtplankton består av mikroskopiskt små, assimilationsdugliga encelliga organismer som lever nära vattenytan där vattnet ännu släpper igenom ljus, alltså solenergi. Det finns växtplankton överallt i världen, såväl i sjöar och floder som i haven. Plankton utgör grunden för de flesta vattenekosystemen och har en avgörande betydelse för deras produktivitet.

 

En inblick i den mikroskopiska världen. På bilden ses hur en cell avskiljs med en tunn glaspipett. Bild: Janni Heikkinen

 

Viloceller vittnar om anpassningsförmåga

Evolutionen är ett fenomen som framskrider under en lång tid. Växtplanktonorganismernas korta livstid och stora populationer främjar dock en snabb anpassning. I analogi med vår mänskliga tillvaro innehåller varje vattendroppe lika mycket växtplanktonceller som det finns invånare i Åbo, och inom flera växtplanktonarter blir ”nyfödda” ”mor- eller farföräldrar” inom bara tre dagar. Tack vare dessa egenskaper anpassar sig växtplankton snabbt till de förändringar i miljön som människan orsakat, såsom en höjning av ytvattentemperaturen i haven. Anpassningen möjliggörs tack vare genetisk mångfald.

Arternas förmåga att anpassa sig till högre temperaturer i havens ytvatten kan variera i samverkan med andra organismer eller miljöfaktorer. Därför kan vi få en helhetsuppfattning av anpassningsförmågan hos en viss organism endast genom att undersöka den i naturliga förhållanden och i alla potentiella interaktionssituationer. Men hur ska vi kunna jämföra växtplanktonarternas förmåga att anpassa sig till högre temperaturer före den globala uppvärmningen började och efter den? Svaret på den frågan fås genom att undersöka vilocellerna i växtplankton.

Vilocellerna kan jämföras med de frön som växterna på land har. De bevaras i vattendragens sediment i tiotals år och med hjälp av dem kan man odla fram nya växtplanktonceller. Dessa celler har samma genetiska material och förmåga som sina förfäder som levde innan människan genom sin egen verksamhet började påverka klimatet. Vilocellerna hjälper oss att förstå hur arterna har förändrats under tidens gång.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gyttjigt borrprov från ett syrefritt sediment. Borrproven hanteras som 1 cm tjocka skivor, i vilka miljöförändringar från olika tidsperioder kan ses i kronologisk ordning. Bild: Giannina Hattich

 

 

 

 

 

 

 

 

Hur anpassar sig växtplankton i olika miljöer?

Tillsammans med forskare från Åbo akademi har jag undersökt viloceller hos växtplankton i Skärgårdshavet. Vi observerade att en viss växtplanktonart har anpassat sig till högre temperaturer ända sedan 1960-talet. Vår undersökning visar att anpassning i naturen är möjlig, men att den kräver mer tid än vad vi antog utifrån våra laboratorieundersökningar.

Jag vill nu utvidga min tidigare forskning genom att utreda huruvida samma växtplanktonarter har anpassat sig till högre temperaturer även i Nordsjön och i Medelhavet. Denna uppgift är ändå alltför omfattande för en enda forskare. Lyckligtvis kan arbetet genomföras som en del av en bredare forskningshelhet under ledning av Europeiska molekylärbiologiska laboratoriet (EMBL) och stiftelsen Tara Ocean.

Min ambition med detta samarbetsprojekt är att jämföra hur vattendragen anpassar sig till klimatförändringen på olika håll i Europa. Jag har för avsikt att hitta generella evolutiva modeller och fördjupa kunskapen om de mekanismer som ligger bakom anpassningsprocesserna. Ett kollektivt forskningsgrepp ger mig och mina kolleger möjlighet att utnyttja den specialkompetens och de resurser som forskare med olika bakgrund tillför, vilket hjälper oss att finna svar på komplexa vetenskapliga frågor.

 

 

 

 

Giannina Hattich disputerade vid Geomar i Kiel, Tyskland 2018, och sedan 2020 arbetar hon som postdoktor i Åbo. Hattich studerar hur antropogena stressfaktorer påverkar enskilda arter, populationer och samhällen, och hur eko-evolutionära interaktioner förändrar dem för att bättre förutsäga framtida förändringar i det marina ekosystemets funktion.

 

 

 

 

Länkar:

https://www.nature.com/articles/s41558-024-01981-9

https://www.embl.org/about/info/trec/projects/

http://gianninahattich.com/