Hoppa till huvudinnehåll

Forskare vill ambitiöst nog samla in dna från alla mikrobarter i världen - också på rymdstationen ISS

Jenni Hultman.
Jenni Hultman vid Helsingfors universitet har samlat in jordprover i Lappland. Hon lade dem direkt i flytande kväve för att frysa ned dem. Här visar hon snabbt upp provpåsarna i rumstemperatur. Jenni Hultman. Bild: Yle/Niklas Fagerström porträtt,Jenni Hultman

Mänsklighetens kunskap om hurdana mikroorganismer som finns, var de befinner sig och vad de gör är tills vidare mycket begränsad. Men en ny global dna-insamling håller på att ge mer insikter. Forskarna har redan lärt sig att mikroberna är oväntat rörliga och inte bara finns på begränsade geografiska områden.

Om du tittar ner på jordklotet från ett flygplan kan du se alla möjliga slags landskap - allt från åkrar och skogar till stora bergsområden och hav.

På lite närmare håll kan du se enskilda djur och växter.

Men om du kunde gå ända till mikroskopisk nivå - vad skulle du då se? Det har hundratals forskare valt att fokusera på under den senaste tiden.

Det uppskattas finnas mer än en biljon, alltså 1 000 miljarder, olika mikroorganismarter i världen.

Officiellt siktar forskare alltså på att samla in dna från alla de här arterna, som är viktiga för hur våra ekosystem fungerar.

– Jag tycker inte att det är för ambitiöst om man har viljestyrkan att försöka, säger Jack Gilbert, som är en av medgrundarna till The Earth Microbiome Project, fritt översatt Projektet över mikroorganismerna i världen.

Gilbert beskriver det också som en tokig idé och en enorm utmaning.

Jack Gilbert.
Jack Gilbert vid The Earth Microbiome Project. Han är också gruppledare i mikrobiell ekologi vid det nationella laboratoriet Argonne i USA. Jack Gilbert. porträtt,nätneutralitet

Gilbert tillägger ändå att forskarna främst satsar på att katalogisera "endast" 1,2 miljoner arter, och det arbetet väntas vara klart om tio år.

Hittills har man sparat dna-sekvenser från 120 000 arter i en massiv databas.

Den tekniska utvecklingen har på sistone gett forskare allt bättre möjligheter att kunna studera mikrobiom, alltså alla mikroorganismer i en viss miljö.

Förra månaden publicerade forskargruppen dna-sekvenser från närmare 28 000 mikrobprover - det är den största makrostudien av mikrovärlden hittills.

Bakterier också från Finland

Akademiforskare Jenni Hultman vid Helsingfors universitet bidrar också genom att skicka in finländsk jord. Hon har tagit jordprover på två olika djup i Kilpisjärvi.

– Det är intressant att få med dem i databasen. Det känns lite som en plikt att bidra när jag råkade ta sådana här prover i min forskning. Det kan hjälpa många andra forskare, påpekar hon.

Jordprover från Lappland.
Några av de aktuella jordproverna från Lappland. Jordprover från Lappland. Bild: Yle/Niklas Fagerström jord,mikrober

Till exempel kan man jämföra mikrobsammansättningen i finska Lappland med den i Norge, Sibirien, Alaska eller Antarktis.

Genom fler provtagningar på samma ställen kan man också följa med hur sammansättningen förändras över tid, till exempel till följd av klimatförändringen.

Insamlingen till mikrobprojektet sker med hjälp av hundratals forskare över hela världen.

Gilbert berättar att det har kommit in mikrober från allt från hydrotermiska öppningar i havsbottnen, till toppen på berg, snö i glaciärer, prärier, regnskogar, fåglar, djur och människor.

Regnskog i Amazonas
Regnskog i Amazonas Bild: EPA/Marianna Wachelke djungel
Den internationella rymdstationen
Den internationella rymdstationen Bild: EPA internationella rymdstationen

Det har till och med skickats in mikrober från den internationella rymdstationen ISS.

Forskarna har också samlat in en hel del prover som tagits inomhus.

– Till exempel i hem, sjukhus och kontor. Den omgivning mänskligheten har byggt är bara en del av den naturliga infrastruktur vi har på planeten. Vi människor är en del av naturen och har skapat våra egna omgivningar.

Vatten rinner i en diskho.
Det finns en hel del mikrober inomhus - till exempel i diskhon. Här kan det lätt finnas upp till 100 000 bakterier per kvadratcentimeter. Vatten rinner i en diskho. Bild: Yle/Pia Santonen Ekenäs,rinna

Gilbert säger att det framför allt är viktigt att förstå den omgivning vi lever i.

– Det är nödvändigt för att mänskligheten ska kunna överleva på planeten, säger han.

Mikroberna - till exempel bakterier, svampar och virus - som bor på planeten påverkar hur ekosystemen fungerar.

De är till exempel avgörande för hur mycket koldioxid och syre det finns i luften, och mikrober binder också kväve i jorden, som växter sedan drar nytta av.

En 3D-bild på bakterier.
3D-bild på bakterier. En 3D-bild på bakterier. Bild: Vladimir Kolosov bakterier,mikrob

Klimatförändringen är en utmaning

– Om klimatförändringen till exempel leder till att temperaturen på ett visst område ökar eller att fuktigheten ökar till följd av regn, så kan sammansättningen av mikroorganismer ändra, vilket kan få konsekvenser för ekosystemen, säger Jack Gilbert.

Han tillägger att vi människor ändrar dramatiskt på hur jorden fungerar. Det är därmed viktigt att inse hur vi kan hantera de resurser vi har så att vi kan leva här på ett mer effektivt sätt.

Till exempel kunde vi människor kanske aktivt lägga till vissa mikrober i odlingsjordar för att maximera skörden och få den att bättre kunna klara av sjukdomar.

Det globala mikrobprojektet kan hjälpa till med att hitta sådana här mikrober.

Mikroberna är inte bara lokala

Tack vare projektet har forskare också insett att mikroorganismerna är mycket rörliga av sig.

– Det finns ett globalt distributionsnätverk för mikrober, vilket var mycket förvånande för oss. De kan flytta sig stora avstånd eftersom de är mikroskopiskt små, säger Gilbert.

Han påpekar att mikroberna kan färdas långa sträckor på dammpartiklar i vinden, de kan åka snålskjuts på djur och förflytta sig med havsströmmarna.

Ett lodjur i snön
Ett lodjur i snön Bild: YLE/Seppo Nykänen kattdjur

Mikroorganismer har funnits på jorden i över tre miljarder år och de har koloniserat hela planeten. Det systematiska insamlandet av dem leder också till att forskarna upptäcker helt nya arter.

– Det är en mycket spännande tid för oss mikrobiologer, för nya arter och familjer upptäcks hela tiden och då måste vi revidera den kunskap vi hade tidigare, till exempel i vilket skede en viss familj har uppstått, till följd av evolutionen, påpekar Jenni Hultman vid Helsingfors universitet.

Öppet för alla

Vem som helst får skicka in mikrober till The Earth Microbiome Project, men i praktiken är det bäst lämpat för forskare.

Förutom att ta själva proverna så måste man nämligen också noggrant notera olika förhållanden på provplatsen - till exempel temperatur, fuktighet samt mängden kol, kväve och fosfor.

Det här görs för att man ska kunna dra slutsatser om vad mikroberna utsätts för.

Mikrobprojektet fokuserar till att börja med på att samla in dna från många olika arter, men så småningom kommer fokus allt mer att flyttas till att ta reda på vad de gör och hur de gör det.

Man hoppas bland annat få mer information om hur mikrober påverkar vår hälsa, växters produktivitet och motståndskraft, och hur mikrober i havet påverkas av ökande mängder koldioxid och lägre pH-halter - alltså surare hav.

Läs också

Nyligen publicerat - Inrikes