1. yle.fi
  2. Uutiset

Hankalasti tutkittavista mikrolevistä paljastui sattumalta mielenkiintoista tietoa – tutkija epäili ensin näytteiden pilaantuneen

Mikrolevien elämä on oletettua monimuotoisempaa ja niukka ympäristö muuttaa lisääntymistapaa..

levät
mikroleviä, Teleaulax life cycle stages
Mikrolevät eivät lisäänny pelkästään jakautumalla. Kuva on havainnepiirros.Sofie Binzer

Uusi havainto mikrolevistä syntyi sattumalta. Tohtorikoulutettava Lumi Haraguchi teki tuolloin väitöskirjaansa Århusin yliopistossa Tanskassa. Hän oli eristänyt tiettyä nielulevälajia laboratorioviljelmiinsä.

Palattuaan lomaltaan helmikuussa 2017 Haraguchi tarkasteli leväkasvatuksiaan, jotka olivat unohtuneet joksikin ajaksi ilman valvontaa.

Kasvatettavat leväsolut olivat edelleen elossa, mutta Lumin hämmästykseksi ne olivat nyt eri lajia. Ensimmäinen ajatus oli, että leväkasvatukseen oli livahtanut mukaan vääriä lajeja.

Sama ilmiö toistui kuitenkin myös kontrolloiduissa olosuhteissa. Se sai Lumin arvelemaan, että nuo kaksi eri levälajia olivatkin saman lajin eri elämänvaiheita.

– Keskustelin asiasta Kööpenhaminan yliopiston tutkijoiden kanssa. He pitivät löydöstä mielenkiintoisena ja aloimme käydä läpi tutkimuksestani kertynyttä tietoa, tutkimme levien DNA:ta ja elekromikroskooppikuvia. Näin uusi tulos vahvistui, tutkija Lumi Haraguchi kertoo.

Hypoteesi vahvistettiin myöhemmin luonnossa sekä analysoimalla näiden kahden tavallisen nielulevälajin, Teleaulax amphioxeia ja Plagioselmis prolonga perimää. Niistä toisella on korkeampien organismien munista ja siittiöistä tuttu yksinkertainen eli haploidi kromosomisto, toisella puolestaan kaksinkertainen eli diploidi kromosomisto, kuten eläimissä ja kasveissa.

Uusi löydös osoittaa jälleen, miten rajallinen on tietämyksemme merissä elävistä eliöistä ja merien ekosysteemien toiminnasta.

mikroleviä elektomikroskooppikuvissa
Yksisoluisia leviä elektromikroskooppikuvissa. Lumi Haraguchi/Øjvind Moestrup/Lydia Garcia-Cuetos

Sukupuolinen lisääntyminen solunjakautumisen sijasta

Pienien yksisoluisten levien on perinteisesti uskottu lisääntyvän kahtia jakautumalla ja tuottavan siten klooneja, mikä rajoittaa niiden geneettistä monimuotoisuutta ja sopeutumiskykyä muuttuviin ympäristöolosuhteisiin.

Nyt Lumi Harguchi ja tanskalaiskollegat havaitsivat ensimmäistä kertaa, että mikroskooppisten yksisoluisten levien lisääntymisstrategia muuttuu jakautumisesta seksuaaliseen lisääntymiseen silloin, kun niiden kasvu on rajoittunut resurssien puutteen takia.

Tutkimuksessa näin kävi typen puutteen vuoksi esimerkiksi kesäisin, kun vapaa typpi on lopussa ja valon määrä, lämpötila ja niihin kohdistuva saalistus on voimakasta.

Leväkasvustoihin ilmestyi kahdenlaisia leväsoluja, joita voisi kuvata uros- ja naarassoluiksi. Niitä molempia tarvitaan suvulliseen lisääntymiseen.

Vaatii kuitenkin vielä lisää tutkimusta, jotta tämä mikrolevien elonkierron vaihe tunnetaan paremmin.

Tällainen selviytymisstrategia voi olla paljon yleisempi yksisoluisten levien keskuudessa kuin aiemmin on ajateltu.

Tutkija Lumi Haraguchin mukaan esimerkiksi Itämerellä mikrolevät joutuvat olosuhteisiin, joissa ne selviytyvät huonosti. Silloin niiden ominaisuudet voivat muuttua ja levät voivat säilyä elossa pidempään.

– Yksisoluisia mikroleviä on tutkittu paljon, mutta se on haasteellista, koska ne ovat erittäin pieniä ja elävät usein vain hyvin lyhyen ajan. Elinkaari on ehkä vain muutaman päivän tai yhden päivän mittainen, Lumi Haraguchi sanoo.

Mikrolevät tuottavat paljon happea ja sitovat runsaasti hiilidioksia

Merissämme elää satoja erilaisia mikroskooppisia levälajeja. Nämä yksisoluiset eliöt tuottavat fotosynteesin avulla noin puolet maapallon hapesta.

Valtamerien mikroskooppiset levät sitovat myös planeettamme hiilidioksidista puolet. Näiden pikkuruisten levien valtavasta globaalista merkityksestä huolimatta tiedämme edelleen hyvin vähän niiden elämästä ja selviytymisstrategioista, esimerkiksi ravintotottumuksista ja lisääntymisestä.

Lumi Haraguchi, tutkija, Suomen ympäristökeskus
Brasilialainen Lumi Haraguchi on työskennellyt Suomen ympäristökeskuksessa puolitoista vuotta.Sina Wallschuss

Lumi Haraguchi työskentelee nykyään Suomen ympäristökeskuksen merikeskuksessa Suomen Akatemian rahoittamassa SEASINK-hankkeessa. Hänen tutkimusaiheenaan on edelleen kasviplanktonyhteisöjen toiminta ja säätely sekä niiden merkitys merien hiilidioksiditasapainossa.

Mikroleviin liittyvä tutkimus on julkaistu Science Advances -tiedelehdessä. Dimorphism in cryptophytes—The case of Teleaulax amphioxeia/Plagioselmis prolonga and its ecological implications (siirryt toiseen palveluun)

Lue myös

Mikrolevää kutsutaan "vihreäksi kullaksi" eikä syyttä: mikroleviä käytetään jätevesien puhdistamiseen, bioenergiana ja ravintolisinä

Sinilevät voivat nujertaa superbakteerit

Mikroleväenergiaa kokeillaan jo lentokoneissa

Lue seuraavaksi