8.4.2024

Forskare vid Åbo Akademi har lyckats väcka liv i 60-åriga, sovande algceller

Banbrytande forskning vid Åbo Akademi har lyckats kringgå tidigare utmaningar med att ta reda på hur mikroalger anpassar sig till den globala uppvärmningen genom att studera upp till 60 år gamla celler av mikroalger från Skärgårdshavet. En del mikroalger bildar viloceller som sjunker till havsbotten efter att blomningen är över. Forskare har nu lyckats väcka dessa sovande viloceller från sedimentkärnor med olika kronologiska lager som kan tidsbestämmas med geologiska metoder.

Resultaten är unika på global nivå eftersom man tidigare inte har lyckats visa att mikroalger anpassar sig till global uppvärmning i naturliga miljöer där komplexa evolutionära selektionstryck styr anpassning till nya förhållanden. Genom experimentella studier med de återuppväckta cellinjerna har forskare vid Åbo Akademi kunnat fastställa att arten anpassar sig till den dokumenterade uppvärmningen i havet. Artens optimala temperatur har stigit med 0,89 °C samtidigt som vattnets medeltemperatur har stigit med cirka 2,5 °C åren 1960–2020.

– Återuppväckningen har gjort det möjligt för oss att studera genotyper av den här arten som levde på 1960-, 1990- och 2010-talen. Encelliga mikroalger har en central betydelse för ett fungerande havsekosystem eftersom de utgör grunden till näringsväven i marina miljöer. De ansvarar även för hälften av all syreproduktion på jorden och gör atmosfären lämplig för människan och en stor del av det liv som existerar på planeten, säger Conny Sjöqvist, forskare i miljö- och marinbiologi vid Åbo Akademi.

Forskarna kunde även se en märkbar förändring i hur dagens celler reagerar på högre temperaturer jämfört med celler från 1960-talet. De förändrar till exempel sin genexpression och cellmorfologi för att effektivera upptagningen av näringsämnen som behövs för att stöda en alltmer intensiv metabolism i högre temperaturer. Samtidigt visar de genetiska analyserna att cellerna från 2010-talet inte upplever höga temperaturer som lika påfrestande som celler från 1960-talet. Genexpressionen av specifika stressgener (eng. heat shock genes) uttrycks betydligt mindre i dagens celler, vilket stöder forskarnas uppfattning om hur mikroalgerna anpassar sig.

– Nu fortsätter vårt arbete med att undersöka vad anpassningen har för betydelse för denna nyckelart som helhet och vilka ekologiska konsekvenser det här kan ha för resten av det marina ekosystemet. Vi är speciellt intresserade av eventuella parallella förändringar som kan ha skett, till exempel i mikroalgers fettsyraprofil och näringsvärde, säger Sjöqvist.

Forskare har länge undersökt hur mikroalger anpassar sig till stigande temperaturer i sin omgivning. Speciellt har man intresserat sig för deras anpassningspotential och studerat det här främst inom fältet för experimentell evolution där arter utsätts för främmande miljöförhållanden i laboratorium. Mikroalger har visats ha en stor anpassningspotential, men samtidigt har tidigare resultat kritiserats eftersom laboratorieförhållanden inte reflekterar vad som realistiskt sett sker i naturen.

Forskningsresultaten publicerades nyligen i tidskriften Nature Climate Change.
Länk till artikeln: https://www.nature.com/articles/s41558-024-01981-9

Mera information:

Conny Sjöqvist, forskare i miljö- och marinbiologi, Åbo Akademi
Telefon: 040-5580284
E-post: conny.sjoqvist@abo.fi

Forskningen har fungerat som inspiration till utställningen Hidden Archives, producerad av vetenskaps- och konstkollektivet Fern Orchestra, som har vernissage den 12.4.2024 vid Brinkala galleri i Åbo, Finland.