Samarbeid mellom bakterier og sopp, planter, alger eller dyr er ikke uvanlig i naturen. Når samarbeidet er så tett at organismene kan betraktes som en enkelt enhet, enten i et gjensidig avhengighetsforhold eller i et forhold der den ene er avhengig av den andre for å overleve, kaller vi det for symbiose. Når den ene organismen lever inni den andre, kaller vi forholdet for endosymbiose. I tillegg til at slike samspill er dypt fascinerende og ofte vakre å betrakte, er de nøkkelen til en rekke økologiske og evolusjonære kvantesprang.
Tar rotta på råtne bunnforhold
Hos muslinger er endosymbiose ganske vanlig, og noen ganger også av stor økologisk betydning. Eksempler på dette finnes spesielt innen muslingfamilien Lucinidae, som lever i symbiose med bakterier som gjør det mulig å overleve i svært ugjestmilde omgivelser. Bakteriene kan nemlig hamle opp med sulfid, som i tillegg til å lukte vondt (råttent egg) er svært giftig for de fleste andre organismer. Bakteriene lever inni muslingens gjeller, i spesialiserte celler kalt bakteriocytter.
Kilde: Taylor et al 2014
Muslingen pumper oksygen og sulfidholdig vann over gjellene sine, der bakteriene oksiderer sulfidet og danner sukkerstoffer, som i sin tur gis tilbake til muslingen som næring. Reduksjonen av sulfid i omgivelsene tilrettelegger for andre organismer, som f.eks. ålegress og mangrove, som igjen skaper grunnlag for rike kystøkosystem. Dette er også miljøer der organisk materiale har en tendens til å hope seg opp på sjøbunnen, som i sin tur fører til sulfidopphopning og behov for medhjelpere som kan rydde unna giften. Og skulle det bli litt laber tilførsel av det meste, kan muslingen høste av leieboerne sine for å spe på kosten. Bakteriepopulasjonen holdes sannsynligvis i hevd ved at nye medlemmer fanges fra vannmassene gjennom hele muslingens liv.
Kilde: phys.org. Credit: S.M. Stanley, Fig 2. Geology.
Eukaryote cellers oprinnelse
Endosymbiose har spilt en viktig rolle i formingen og diversifiseringen av eukaryote organismer. Eukaryote cellers plastider (som f.eks. kloroplaster, der fotosyntesen foregår i planter) og mitokondrier («energifabrikken» i både sopp, planter, alger og dyr – inkludert oss selv) stammer faktisk fra bittesmå bakterielignende symbionter som levde inni større celler. Det at disse smeltet sammen med sine større verter er en av hendelsene vi kan betrakte som et evolusjonært kvantesprang. Ganske kult, er det ikke?
Slik ble kanskje eukaryote celler til:
Les andre innlegg vi har hatt om fascinerende symbioser:
http://marinbiologene.no/tag/symbiose/
Les mer om endosymbioseteori (- hvordan Eukaryote celler ble til): https://en.wikipedia.org/wiki/Symbiogenesis
Les mer om endosymbiose mellom muslinger og bakterier og om økologisk betydning:
- Roeselers, G., & Newton, I. L. (2012). On the evolutionary ecology of symbioses between chemosynthetic bacteria and bivalves. Applied microbiology and biotechnology, 94(1), 1–10. https://doi.org/10.1007/s00253-011-3819-9
- van der Heide, T., Govers, L. L., de Fouw, J., Olff, H., van der Geest, M., van Katwijk, M. M., … & van Gils, J. A. (2012). A three-stage symbiosis forms the foundation of seagrass ecosystems. science, 336(6087), 1432-1434.
