Slimsvampen opfandt landbruget - før både myrer og mennesker
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Slimsvampen opfandt landbruget - før både myrer og mennesker

I årtier har biologer brugt slimsvampen Dictyostelium discoideum som en modelorganisme for laboratorieundervisning i primitive organismers udvikling og evolution.

Det seje ved at bruge Dictyostelium er, at den noget af tiden lever som en encellet organisme og til andre tider som en flercellet organisme i form af en frugtkrop, der løfter sig op fra skovbunden og kaster sporer af sig.

Dictyostelium er med andre ord både en amøbe og en svamp. Eller rettere: Ingen af delene. Biologer med hang til at kategorisere alt liv har placeret Dictyostelium i restgruppen af protister - der er eukaryoter, altså organismer med en cellekerne, men som hverken er dyr, planter eller svampe.

Nogle Dictyosteliumceller gemmer bakterier i et fælles frugtlegeme uden at fordøje dem. Bakterierne kommer videre ind i sporerne, og når sporerne spreder sig senere hen og lander et nyt sted, hvor der ikke er bakterier i forvejen, kan de inokulere deres eget habitat, forklarer Jacobus Booms­ma fra Københavns Universitet.

Mens forskerne og deres studerende har undersøgt slimsvampens udviklingsstadier og kommunikationsformer, var der ingen, der bemærkede, at slimsvampen ikke altid spiser alle de organiske partikler og bakterier i petriskålen. Nogle gange bliver bakterierne bare indlemmet i cellen, og når frugtkroppen så frigiver sine sporer, følger bakterierne med som en slags såsæd.

I en artikel i den nyeste udgave af fagbladet Nature viser Debra A. Brock og kolleger fra Rice University i Texas, at dette ikke bare er et tilfælde. Det er en primitiv form for landbrug, der ikke skyldes genetiske forskelle i populationen, men en dynamisk ligevægt med miljøet.

»Det spændende er, at vi her har med en meget primitiv form for landbrug at gøre - man kunne kalde det en slags husdyrbrug,« siger Jacobus Boomsma fra Københavns Universitet i en kommentar til Ingeniøren.

Overgangsformer

Det er et ganske smart trick, men der er også omkostninger forbundet med det. De 'husdyravlende' amøber skal holde op med at spise, før deres andre familiemedlemmer gør det. Det betyder, at de ikke kan lave så mange sporer. Og hvis de bakterieholdige sporer lander et sted, hvor der allerede er bakterier i overflod, får de ingen gevinst ud af at have slæbt bakterierne med sig. Til gengæld overlever de meget nemmere, hvis de lander et tørt sted.

Ifølge forskerne er der tale om en klassisk cost-benefit ligevægt, hvor de omstændigheder, man lander i, afgør, om man har satset rigtigt ved at være landmand eller ej.

»Derfor er det også endt med en ligevægt, hvor en tredjedel af Dictyostelium tager bakterier med sig, og to tredjedel ikke gør,« siger Boomsma.

Opdagelsen er især spændende for biologer, som studerer social evolution. Hvis man kigger på andre arter, der har udviklet en form for landbrug - som f.eks. myrer eller termitter - så findes der ikke nogen overgangsformer, der har kombineret landbrug/ikke-landbrug. Det er enten eller.

Forskerne gætter på, at der på vejen hen imod en stadig højere grad af social adfærd (som i sit ekstrem kaldes eu-socialitet, dvs. hvor man gerne ofrer sig for de andre) må have eksisteret nogle polymorfismer, ligesom man kender det fra menneskene, der i starten blandede deres tidlige forsøg med landbruget med andre former for fouragering som jagt og samling.

Evolutionære omkostninger

Normalt lever Dictyostelium i de øvre jordlag i skove blandt rådne blade og døde grene. Når de flere millimeter høje frugtlegemer, kaldet sporokarper, dannes, spirer sporerne med amøber, som efter en vækstfase samles i ormeformede masser, kaldet pseudoplasmodier, der kan bevæge sig over underlaget.

I enkelte tilfælde kan Dictyostelium udvikle flercellede frugtlegemer med en blanding af to underarter af Dictyostelium. Lige så snart denne form for promiskuitet kryber ind, så er der masser af konkurrence, og det betyder mange evolutionære omkostninger, forklarer Boomsma.

»Det interessante ved de mere avancerede insekter, som f.eks. termitter og myrer, der dyrker jorden, er, at hvert enkelt samfund har specialiseret sig til kun at dyrke en enkelt afgrøde. Det er monokulturer alt sammen. Dette er dog ikke tilfældet med Dictyostelium. De tager en blanding af alt muligt med sig, alt efter hvad de finder på jorden.«

Det kan være grunden til, at dette landbrugssystem ikke er kommet videre, forklarer Boomsma.

En instruktiv organisme

»Hvis Dictyostelium havde specialiseret sig på en enkelt bakterieart, så kunne de jo have udviklet sig sammen. Bakterien ville så langsomt blive reproduktivt isoleret fra sine slægtninge, ligesom Dictyostelium-bønderne kunne være blevet reproduktivt isoleret fra deres slægtninge. Så ville vi have en ny art.«

Årsagen til, at dette ikke er sket, er sandsynligvis den omstændighed, at Dictyosteliums evige vekslen mellem den encellede form og den flercellede frugtkrop ikke giver mulighed for at bibeholde mekanismerne til at kultivere en symbiont. Derfor er Dictyostelium en meget instruktiv organisme, der viser, at der skal meget til, for at en art kan udvikle disse avancerede evolutionære egenskaber.

Man må derfor regne med at Dictyostelium ikke kun er en modelorganisme for udviklingsbiologer, men i stigende grad også vil være vigtig for studiet af kin-selektion, kooperation, mutualisme og alle de andre former for social evolution.

Måske burde jeg - og (især) Robin? - have givet exact henvisning til originalartiklerne i Nature?
Det er:
"Evolutionary biology: Farming writ small" af: Jacobus J. Boomsma
Nature, Vol. 469, p.308–309, 2011
og
"Primitive agriculture in a social amoeba" af: Debra A. Brock,Tracy E. Douglas,David C. Queller& Joan E. Strassmann
Nature, Vol.469, p.393–396, 2011.

  • 0
  • 0