Algae

Alger får livet att återuppstå

Engelska forskare har kommit fram till hur livet överraskande snabbt kunde återvända efter ett våldsamt meteoritnedslag för miljontals år sedan. Det fanns helt enkelt små alger som hjälpte processen på vägen.

25 mars 2010 av Anders Priemé

För 65 miljoner år sedan for en stor meteorit genom jordens atmosfär och slog ned på Yucatánhalvön i det som i dag är sydöstra Mexiko. Kraften från nedslaget var så stor att ofattbara mängder jord, stoft och andra partiklar kastades upp och förmörkade himlen i sex månader. Därefter blev det lugnt.

Livet på jorden blev aldrig detsamma som före nedslaget. Dinosaurierna försvann för alltid, och tillsammans med dem dog tre fjärdedelar av övriga djurarter också ut. De första månaderna efter katastrofen var jorden så gott som insvept i mörker, och växters och algers fotosyntes upphörde helt eller delvis. Trots det återvände många av världshavens mikroskopiska alger förbluffande snabbt efter nedslaget och livet fortsatte. Hittills har forskarna inte kunnat förklara hur det kunde ske så snabbt, men nu kommer biologen Harriet Jones vid University of East Anglia i Storbritannien tillsammans med fem kollegor med ett förslag till förklaring.

Det engelska forskarlaget menar att mixotrofa alger är orsaken till den snabba återkomsten av fotosyntesen och därmed för produktiviteten i haven. I motsats till andra alger kan de mixtrofa livnära sig både via fotosyntes och genom att bryta ned organiskt material.

Två arter växer fint i mörker

Tidigare har en amerikansk-tysk forskargrupp under ledning av Stephen D’Hondt hittat starka indikationer på att algernas produktion i världshaven återgick till normal omfattning ganska kort tid efter katastrofen för 65 miljoner år sedan. Resultatet har de fått genom att analysera kolisotoper från havsbottnarna.

Harriet Jones och hennes kollegor skruvade därför tillbaka tiden lika långt i sina laboratorier och utsatte utvalda mixotrofa alger för sex månaders halvmörker och totalt mörker.

De sex biologerna använde bland annat fyra arter av dinoflagellater (alger), som är kända för att vara mixotrofa. Man lyckades få två av arterna att växa i fullständigt mörker, när de fodrades med acetat. De båda dinoflagellaternas goda tillväxt utan ljus stämmer väl överens med tidigare undersökningar av 65 miljoner år gamla algfossil.

Fossilen visar en så stor mångfald av just dessa dinoflagellater att geologerna talar om dem som ett slags soppa, som har satt kraftigt avtryck i den geologiska lagerföljden. En del av dinoflagellaterna påminner dessutom om nutida arter, som också är kända för att vara mixotrofa. Forskarna testade algerna genom att simulera födotillgången från döda växter och djur under nedbrytning efter det katastrofala meteoritnedslaget. De mixotrofa algernas förmåga att omsätta det organiska materialet gjorde att de klarade sig fint utan ljus. Forskarna drar därför slutsatsen att algerna snabbt kunde återuppta och öka fotosyntesen i takt med att ljuset långsamt återvände.

Algerna lever av varandra

I några av försöken var de mixotrofa algerna ensamma. I andra försök skulle de klara sig tillsammans med vanliga alger, som inte är mixotrofa och som man vet kan klara sig endast genom fotosyntes.

Försöken med båda typerna av alger överraskade forskarna. Det visade sig att de ”vanliga” algerna trivdes bra ihop med de mixotrofa algerna, för dessa hjälpte de vanliga att överleva i mörkret.

De vanliga algerna kunde inte genomföra någon fotosyntes i det totala mörkret, men det visade sig att de överlevde genom att bryta ned näringsämnen från de mixotrofa algerna. I ljusfattiga miljöer är de mixotrofa algerna alltså en räddningsplanka för andra alger.

De vanliga algernas överlevnad är den viktigaste punkten i detta sammanhang, för det är de som tillsammans med arter av cyanobakterier kan lägga en ny grund för havens ekosystem. Tillsammans kan de olika organismgrupperna snabbt blomma upp när ljuset åter tillåter fotosyntes och därmed avvärja omfattningen av den ekologiska katastrofen efter ett våldsamt meteoritnedslag.

Den snabba uppblomningen innebär också att djurgrupper högre upp i näringskedjan fortare finner föda och därmed åter får möjlighet att breda ut sig.

Skogsbränder förmörkar himlen

Stora meteoritnedslag skickar inte bara upp enorma mängder partiklar i atmosfären. De kan också starta skogsbränder som förvärrar situationen genom att ytterligare förmörka himlen med aska och sot, som virvlar upp i atmosfären.

Skogbränder kan också själva förmörka tillvaron för jordens djur och växter. Enorma skogsbränder i Sibirien under sommaren 1915 slukade till exempel en miljon kvadratkilometer skog, och sot från de brinnande träden minskade mängden solljus vid jordytan med 26 procent. Den sommaren upplevde ryssarna att himlen var mörk och vädret kallt – även mitt på dagen.

Biologerna har också tidigare registrerat mixotrofa algers ekologiska betydelse i polarområden, där vintermörkret råder och solen är borta i månader. Där har de mixotrofa algerna en konkurrensfördel gentemot de vanliga algerna, som bara kan livnära sig via solljus.

Mörkret lämnar inte utrymme för fotosyntes, och de vanliga algerna kan bara göra en sak: att försöka överleva den långa vintern. De har ingen möjlighet att växa eller föröka sig och måste klara sig i ett tillstånd av dvala eller med hjälp av sina energireserver. Det betyder att de flesta vanliga alger dör under vintern.

De mixotrofa algerna är däremot inte beroende av fotosyntes, och betydligt fler av dem överlever vintern, eftersom de i mörkret kan livnära sig av olika andra näringskällor. När den första späda vårsolen träffar Arktis är många mixotrofa alger fortfarande i livet och kan därför effektivare utnyttja försommarens ljus än de få överlevande vanliga algerna. De mixotrofa algerna får på så sätt en flygande start på sommaren, medan bestånden av de vanliga algerna på allvar växer fram först senare på säsongen.

Den roll som de mixotrofa algerna varje år spelar för ekosystemet i Arktis är alltså densamma som de spelar för jordens liv efter en global katastrof.

Forskarnas nya resultat betyder att vi kan tacka de små algerna för livet, då meteoritnedslaget för 65 miljoner år sedan annars hotade att göra slut på det.

Läs också

PRENUMERERA PÅ ILLUSTRERAD VETENSKAPS NYHETSBREV

Du kan ladda ned ditt gratis specialnummer, Vår extrema hjärna, så snart du har beställt vårt nyhetsbrev.

Kanske är du intresserad av...

Hittade du inte vad du söker? Sök här: