Små arktiska organismer med stor betydelse för livet på jorden

Norra ishavet: Foto: Ida Kinner.

Bakterier, och andra små organismer utan cellkärna, skapar förutsättningar för liv på vår planet och antar konstliknande former. Det är något som fascinerar Johan Wikner, professor i ekologi vid Umeå universitet, som nu förbereder sig för forskningsexpeditionen Synoptic Arctic Survey med isbrytaren Oden.

Under expeditionen är du forskningsledare för arbetspaketet Arktiska prokaryoter. Kan du förklara vad det är för något?

– Prokaryoter betyder organismer utan cellkärna, i dagligt tal kallat bakterier. Prokaryoter utgörs av domänerna Bakterier och Arkéer i Livets träd som beskriver släktskapen mellan alla organismer.

Vilken betydelse har prokaryoterna för Arktis ekosystem?

– De bryter ner organiskt material och använder lösta föreningar som är både organiska och oorganiska för sin tillväxt och energiförsörjning. Där ingår många grundämnen som till exempel kol, kväve, fosfor, syre, svavel, väte, järn, magnesium. Föreningarna omvandlas av olika processer till levande massa eller gaser, vilket avgör hur grundämnena i sin tur påverkar havet (exempelvis föda i näringsväven) och atmosfären (exempelvis produktion av koldioxid). De flesta ämnens omvandling på jorden påverkas i stor utsträckning av prokaryoternas aktivitet.

Varför är de här organismerna intressanta att undersöka?

– Prokaryoterna är jordens äldsta och i antal mest förekommande organismer. Trots att de är små har de stort inflytande på omvandlingen av många grundämnen på jorden, däribland kol. Vill vi förstå kolcykeln behöver vi veta hur prokaryoterna omvandlar kolföreningar.

Vad är det roligaste med att forska om prokaryoter? 

– Dessa organismer beter sig och gör saker. Samtidigt är det fascinerande hur viktiga de är för att skapa de förhållanden på jorden som gör att vi människor kan leva här idag. De har också spännande former och cellstrukturer som ligger närmare konst än vetenskap.

Vad ser du mest fram emot med expeditionen?

– Att få bättre kunskap om hur stor levande massa prokaryoterna utgör, hur snabbt de tillväxer, hur de andas och hur detta varierar över stora arktiska områden. Det är också intressant att studera hur de klarar långa perioder med lite näringstillförsel och låga temperaturer. Där är storleken på underhållsandningen ett intressant mått. Dessutom ska det bli en spännande upplevelse att få se Norra ishavet med egna ögon och utforska nya delar av det.

Något du vill tillägga?

– Expeditionen skulle inte vara möjlig utan den stora erfarenhet och expertis som Polarforskningssekretariatet bidrar med. Jag vill också nämna det stöd mina kunniga kollegor vid Umeå marina forskningscentrum bidragit med. Min postdoktor Ashish Verma, professor Jarone Pinhassi och doktorand Dennis Amnebrink vid Linnéuniversitetet, är alla viktiga medlemmar i vårt projekt. Och så förstås finansieringen från EcoChange och Kempestiftelserna.

Prokaryoter

Kan beskrivas som organismer utan cellkärna, i dagligt tal kallat bakterier. Det är jordens äldsta och mest förekommande organismer. Trots att de är så små har de ett stort inflytande på omvandlingen av många grundämnen på jorden, däribland kol. Det finns tre stora domäner för systematisering av släktskap mellan alla levande organismer: Bakterier, Arkéer och Eukaryoter. Båda domänerna Bakterier och Arkéer utgörs av Prokaryoter, och skillnaden i släktskap mellan dessa är stor. I den tredje domänen, Eukaryoter, ingår människor, djur och växter. Människor och växter är alltså närmare släkt med varandra än vad Bakterier och Arkéer är.

Johan Wikner, professor i ekologi vid Umeå universitet
Johan Wikner, professor i ekologi vid Umeå universitet

Johan Wikner

Lärosäte: Umeå universitet

Titel/roll: professor i ekologi, föreståndare för Umeå marina forskningscentrum samt verksamhetsledare för Havsmiljöinstitutets enhet vid Umeå universitet.

Roll under expeditionen: forskningsledare för arbetspaketet Arktiska prokaryoter

Viktigast i packningen: ”De flesta av de 191 föremål vi har med i packlistan. Att vår nya inkubator för planktonrespiration fungerar bra är viktigt, liksom att vi en vecka innan avfärd får leveransen av DNA-basen tymidin som ska mäta prokaryoternas tillväxthastighet.”

Publiceringsdatum: 23 Jun 2021