Klimaforskere bidrar til mikrobiologi-debatt

I denne ukens utgave av Science presenterer Bjerknesforskerne Richard J. Telford og H. John B. Birks, og Vigdis Vandvik fra Institutt for Biologi, Universitetet i Bergen, en nyskapende metode for å teste en klassisk hypotese om mikroorganismers biogeografi.

Siden de store oppdagelsesreisenes tid har spenningen ved å reise til fjerne himmelstrøk vært ujevnt fordelt mellom biologer. For dem som studerte makroskopiske planter og dyr bød hver ny region, hvert nytt kontinent, på et stort antall nye og eksotiske arter. For mikrobiologene, hvor de enn dro med mikroskopene sine, var det bare mer av det samme. Hvorfor? Den klassiske forklaringen er at mikroorganismene forekommer i så enormt store lokale populasjoner at dette ’driver’ en svært effektiv global spredning av disse artende. For å si det slik den nederlandske mikrobiologen Baas Becking formulerte det allerede på 30-tallet: ”Alle er overalt, men, miljøet velger”. Forsøk på å teste denne hypotesen, enten ved å lete etter endemiske arter eller ved å se på geografiske mønstre i genetiske data, har så langt strandet på taksonomiske uklarheter eller uenigheter over metodologi og fortolkninger. 

Telford, Vandvik og Birks omgår disse problemene ved å bruke regionale mønstre i biologisk mangfold til å teste ”Alle er overalt” hypotesen. For å kunne gjøre dette kombinerer de ny økologisk teori, som egentlig er utviklet for helt andre arter og habitater (trær i tropisk regnskog) med enorme databaser på arters utbredelser innsamlet gjennom flere tiår med klima- og miljøforskning. Argumentet er at hvis spredningen er global skal det samme forholdet mellom miljø og mangfold, styrt av den globale arts ’banken’, kunne gjenfinnes uansett hvor man er på jorda. Hvis spredningen er begrenset, derimot, forventer de at dette forholdet skal bryte sammen slik at forskjellige regioner ender opp med forskjellig forhold mellom miljø og artsmangfold. Helt konkret predikerer de at det høyeste mangfoldet innen hver region skal finnes i det miljøet som er vanligst i akkurat den regionen. Og dette var akkurat hva de fant: innenfor hver region var artsmangfoldet alltid høyest i de sjøene som hadde de vanligste pH-verdiene. 

For klimaforskningen betyr disse funnene blant annet at ’transfer functions’ mellom arter og miljø antagelig ikke er så overførbare mellom regioner som vi tidligere har gått ut fra. Mer generelt kan dette også hjelpe oss til å forstå det globale biologiske mangfoldet: Mikroorganismer er kanskje ikke så fundamentalt forskjellige som ”Alle er overalt” hypotesen foreslår. Dette betyr at storskala biogeografiske mønstre, som endemismer og vikarians (at forskjellige arter gjør den samme ’jobben’ på forskjellige kontinenter), som bidrar betydelig til det globale biologiske mangfoldet blant makroskopiske organsimer, også kan spille en rolle blant mikro-organismer. Slike mønstre er bare vanskeligere å få øye på i en verden som må betraktes gjennom mikroskop.

Science paper: Richard J. Telford, Vigdis Vandvik, H. J. B. Birks: Dispersal Limitations Matter for Microbial Morphospecies, Science 19 May 2006: Vol. 312. no. 5776, p. 1015.

Les historien På høyden, 19.05.06: Hvor mange arter finnes på jorden?