Plankton med solcreme

tirsdag 19 nov 13
|
af Line Reeh

Kontakt

Thomas Kiørboe
Professor
DTU Aqua
35 88 34 01

Centre for Ocean Life

Forskningen er udført ved Centre for Ocean Life, som er et tværfagligt forskningscenter, hvor biologer, fysikere, matematikere og kemikere studerer livet i havet og udvikler modeller af marine økosystemer med henblik på at kunne vurdere effekter af klimaændringer, fiskeri, og andre miljøpåvirkninger.

Centret er oprettet af Villum Fonden som et VKR Center of Excellence og engagerer studerende, postdocs og forskere fra DTU, KU og RUC.

Dyreplankton i søer og i havet har udviklet egne systemer til at beskytte sig mod skadelig UV-stråling.

Plante- og dyreplankton, der lever nær havoverfladen, udsættes for kraftigt sollys. De bliver solbrændte og akkumulerer solcreme for at beskytte sig mod skadelig UV-stråling. Beskyttelsesmekanismerne har betydning for livet højere i fødekæden.

"Dyreplankton, for eksempel vandlopper, der akkumulerer karatenoider ved UV-bestråling, bliver gulerodsfarvede eller 'solbrændte."
Thomas Kiørboe

I en artikel på videnskab.dk's ForskerZonen skriver professor og centerleder ved DTU Aquas Centre for Ocean Life Thomas Kiørboe og Samuel Hylander, forsker ved Linnéuniversitetet i Kalmar, om laboratorieeksperimenter, hvor de har målt fordele og ulemper ved forskellige mekanismer til beskyttelse mod uv-stråling. 

Fra dyreplankton, der bliver solbrændte ved at producere karatenoider (det pigment, der også er i gulerøder), for at modvirke den skadelige virkning fra uv. Til arter, der kan producere særlige aminosyrer (MAA = Mycosporine-like amino acids), der absorberer UV-stråling - og altså fungerer som en slags beskyttende solcreme.

Gavnlige mutationer

Det meste liv på kloden er udviklet på et tidspunkt, hvor ozonlaget var tyndere, og UV-strålingen kraftigere end i dag, og de fleste organismer har udviklet effektive mekanismer til at modvirke skadevirkninger.

Faktisk antages UV-strålingen at have haft en afgørende betydning for livets udvikling, idet den øger frekvensen af mutationer, dvs. den giver anledning til den variation, som den naturlige selektion kan virke på, og som er evolutionens råstof.

Omkostningerne ved beskyttelse kan imidlertid være høje, fortæller forskerne i artiklen:

"Dyreplankton, for eksempel vandlopper, der akkumulerer karatenoider ved UV-bestråling, bliver gulerodsfarvede eller 'solbrændte'. Det beskytter effektivt mod UV og reaktive iltforbindelser. Laboratorieforsøg har imidlertid vist, at ubeskyttede dyr, der udsættes for UV, vokser langsommere og producerer æg med en ringe klækningsgrad. Andre har demonstreret en højere dødelighed hos UV-eksponerede, ubeskyttede dafnier og vandlopper. Men samtidig bliver de farvede dyr meget synlige for fisk, og de løber derfor en stor risiko for at blive ædt. I systemer uden fisk, for eksempel små, klarvandede søer, bliver vandlopper stærkt farvede, mens de i søer med mange fisk forbliver blege og med en ringere UV-beskyttelse. Den naturlige selektion afvejer så at sige fordele og ulemper og leder til den mest hensigtsmæssige grad af beskyttelse i et givet system."

Blege laks

Algernes og dyreplanktonets valg af solbeskyttelse er vigtig for andre end dem selv. Fx er fisk højere oppe i fødekæden, afhængige af at få nogle af de karatenoider (pigment) og afledte vitaminer, som alger og dyreplankton har udviklet som forsvar mod skadelig UV-stråling, ind med føden. Fx mangler vildlaks fra Østersøen den karakteristiske røde laksefarve.

"Det skyldes enten, at kanaliseringen af karatenoider i fødekæden af én eller anden grund er mindre effektiv i Østersøen end andre steder, eller at Østersøens dyreplankton har et specielt lavt indhold af karatenoider. Vi ved det ikke. Men Østersø-laksen lider af en mangelsygdom, M74, som netop skyldes mangel på karatenoider og visse afledte vitaminer, og det kan aflæses i den manglende rødfarvning af kødet. Mange havfugle i Østersøen lider af et dødeligt syndrom, som også synes at skyldes mangel på vitaminer," fortæller forskerne i artiklen på videnskab.dk.

Læs hele artiklen hos Videnskab.dk