Ph.d.-forsvar om planteplanktons forsvarsmekanismer

Planteplankton er små, encellede organismer, som laver fotosyntese og danner grundlaget for fødekæderne i havet. De står for omkring halvdelen af hele Jordens primære produktion.

For at forsvare sig imod at blive spist har planteplankton – ligesom planter på land – udviklet en vifte af kemiske, fysiske og adfærdsmæssige forsvarsmekanismer. Blandt forskere er der generel enighed om, at det har omkostninger for planteplanktonet at have disse forsvarsmekanismer. Hvis det ikke ”kostede” noget at have et forsvar, f.eks. i form af nedsat vækst, ville alle arter formodentlig have udviklet et forsvar, men det er ikke tilfældet. Desuden kommer mange forsvarsmekanismer kun til udtryk, når der er fjender i nærheden, hvilket yderligere tyder på, at omkostningerne er betydelige.

Man ved imidlertid meget lidt om, hvad omkostningerne er for planteplankton, hvilket kan gøre det sværere at beskrive økosystemerne præcist og at forudsige ændringer i havene. Tilsvarende ved man heller ikke ret meget om, hvordan forsvarene faktisk virker, og hvordan de påvirker de dyr, der spiser planteplankton.

Fredrik Ryderheim, DTU Aqua har i sit ph.d.-studie undersøgt fordele og ulemper ved tre almindelige typer forsvar hos planteplankton – produktion af gift, sammenslutning i kolonier og strukturelle ændringer i cellevæggen. Han har anvendt en kombination af gennemprøvede og nye eksperimentelle metoder i laboratoriet og har videofilmet vandloppernes adfærd, når de støder på forskellige typer og grader af forsvar hos planteplankton.

Resultaterne viser, at voksne vandlopper udvælger planteplankton på samme måde uanset hvilken type forsvarsmekanisme, planktonet bruger. Vandlopperne fanger og håndterer således den enkelte plantoncelle, før de enten spiser den eller afviser den. Resultaterne viser også, at graden af planteplantons forsvar er afgørende for, om de bliver spist eller ej. 

Fredrik Ryderheim demonstrerer desuden, at både omkostninger og fordele ved forsvarsmekanismerne varierer med tilstedeværelsen og mængden af de dyr, som spiser plankton. Resultaterne viser også, at nogle af omkostningerne ved forsvarsmekanismerne er direkte, f.eks. i form af nedsat vækst, mens andre er økologiske og formodentlig kun manifesterer sig i naturen og ikke i laboratorieforsøg.

Om forsvaret

Frederik Ryderheim forsvarer sin ph.d.-afhandling "Opening the black box on predator-induced phytoplankton defenses: mechanisms, traits, and trade-offs” torsdag den 7. oktober 2021 kl. 13:00 på Zoom (find link nedenfor) og på DTU, Anker Engelunds Vej 101, 2800 Kgs. Lyngby, bygning 101, rum S01.

Vejledere

• Hovedvejleder: Professor Thomas Kiørboe, DTU Aqua
• Medvejleder: Professor Ken Haste Andersen, DTU Aqua
• Medvejleder: Professor Per Juel Hansen, Københavns Universitet
• Medvejleder: Lektor Erik Selander, Gøteborg Universitet, Sverige

Censorer

• Lektor Marja Koski, DTU Aqua
• Professor Kam Tang, Department of Biosciences, Swansee University, UK
• Professor Karin Rengefors, Lund Universitet, Sverige

Ordstyrer ved forsvaret

• Professor André Visser, DTU Aqua

Få mere at vide

Download populærvidenskabeligt resume af afhandlingen (på engelsk)

En pdf af afhandlingen kan fås hos Karin Stubgaard, stub@aqua.dtu.dk.