anderhag.net/undervisning/blogg

Skänk en tanke till Synechococcus

Växterna (inte alla men det stora flertalet) fotosyntetiserar vilket innebär, i stora drag, att de omvandlar ljusenergi till kemiskt bunden energi. De äter alltså ljus! Att vara fotoautotrof, som är den snoffisgare termen för det växterna gör, är en egenskap som är kännetecknande för växterna som grupp. Minnes att växterna (Plantae) utgör ett av de fyra rikena inom domänen eukaryoter. Växtriket delas in i tre större grupper; grönalger, bryophyter och kärlväxter som i sin tur vardera innehåller ytterligare grupper. Mer om detta vid ett senare tillfälle.

Växterna är dock inte ensamma om att äta ljus, hos bakterierna finns de blågröna bakterierna/ cyanobakterierna som även de är fotoautotrofa. Oavsett utseende och livsstil, vad är då hemligheten, vad behövs för att vara fotoautotrof?

Både bakterierna och växterna har pigment som möjliggör ljusätandet. Mycket kortfattat används energin i ljuset till att flytta elektroner i pigmentet till en högre energinivå. Elektronernas extra energi används sedan för att bygga energirika molekyler (f.a. socker och fett. Vi, som är heterotrofer, äter dessa genom att äta växten eller genom att äta någon som ätit växten). Beroende på vad man är för en slags organism kan pigmentet se olika ut. Hos växterna är det framför allt pigmentet klorofyll som finns i specifika organ i växtcellen. Dessa organ, som kallas kloroplaster, är mycket speciella då de morfologiskt påminner om bakterier. Kloroplasten delar sig självständigt inuti cellen. Den har eget DNA som den tillsammans med DNAt från cellkärnan använder för att tillverka de proteiner den behöver. Mycket talar för att kloroplasterna helt enkelt är bakterier som någon gång för länge sedan började leva tillsammans med en annan bakterie (själva cellen som den lever i). Om man kunde hitta en nu levande blågrön bakterie med de rätta pigmenten, snarlik morfologi och liknande DNA skulle man alltså hitta en nu levande släkting till “symbiosbakterien” kloroplasten.

Forskarna är hyfsat eniga om vem denna bakterie är. En trolig kandidat är den blågröna bakterien Synechococcus sp .Om detta tvistar man givetvis, en annan kandídat är Prochloron sp. Hursomhelst, Synechococcus sp. har de rätta pigmenten, uppvisar likheter i DNA jämfört med kloroplasterna och verkar rimligare utifrån de mutationer som måste ha tillkommit under årmiljonerna. Utan att överdriva kan man påstå att denna bakterie (tillsammans med sina fotosyntetiserande släktingar) är direkt ansvarig för hur livet ser ut på denna planet. Fundera över hur planeten skulle se ut utan syre. Skulle det finnas något ozonlager? Skulle livet någonsin tagit sig upp på land? Vad skulle vi äta? Skulle vi finnas?
Film 1 visar simmande Synechococcus sp.

Film 2 visar kloroplaster, släktingar till Synechococcus sp., inuti en växtcell. Rörelsen, som kallas för cytoplasmaströmning, beror på att vätskan/cytoplasman i cellen kommer i rörelse pga motorproteiners transport av diverse organeller (samma princip som när man rör i en gryta med en slev). Kloroplasterna rör sig således inte aktivt utan följer med cellvätskans rörelse.

Svampen, varken djur eller växt

Två vanliga missförstånd gällande svamparna:

1. De är växter

2. Svampen är det man ser och äter

Svamparna är inte växter, de är heterotrofer som saknar klorofyll vilket betyder ungefär att de måste äta precis som vi. De är så pass speciella att de utgör ett av fyra riken (växter, djur och protister) i domänen eukaryoter. Det som sticker upp ur marken är svampens fruktkropp, själva svampen finns i marken i form av tunna trådar s.k. mycel.

Lite kuriosa:

1. Världens största organism är en svamp

2. Du som läser detta är närmare släkt med fruktkroppen på filmen än vad den är släkt med valfri växt

Arkéerna- hårdast av dem alla

De är små, encelliga och stenhårda. Tidigare trodde man att de bara fanns i extrema miljöer som heta källor och saltöknar, idag vet man att de även finns i mer “normala” miljöer. Pga deras litenhet och prokaryotiska uppenbarelse placerade man tidigare arkéerna tillsammans med bakterierna. Deras kemi visar dock att de har stora likheter med eukaryoterna, dvs den domän vi tillhör, samt att de även har helt unika molekyler som de är helt ensammam om. Sammantaget har detta gjort att man placerat dem i en egen domän . Denna domän utgör en systergrupp till vår egen vilket innebär att arkéerna och eukaryoterna är närmare släkt med varandra än vad någon av dem är med bakterierna(detta är dock något man tvistar över). Något att fundera över nästa gång du tittar dig i spegeln.

Protista del 3: slutet

Sista delen i Protistatrilogin visar dinoflagellater, djurlika protister. Hej vad det går!

Protista del 2

Filmen visar en växande slemsvamp (tydligen var det en slemsvamp som stod modell för The Blob i filmen med samma namn). Som namnet antyder sorterades dessa tidigare in under svamparna (rike Fungi dvs svampar). Idag finns slemsvamparna i samma rike som blåstången (protisterna), en pragmatisk indelning som förmodligen kommer att justeras. Det växer ingen mossa på en rullande slemsvamp!

Protista = övrigt

Filmen visar en brunalg, Fucus vesiculosus, aka Blåstång (växtlik och orörlig, den som simmar är en säl). Brunalgerna är placerade i slaskgruppen protsiter där även de djurlika protozoerna och svamplika slemsvamparna finns. De har egentligen ingenting gemensamt förutom att de ej är djur, växter eller svampar dvs uppvisar släktskap med någon av de andra rikena i domänen eukarya. Idag lutar man åt att börja sortera protisterna i 18 egna riken. Fortsättning lär följa.

Bakterier!

Små, oansenliga men rackarns effektiva! De lever och fortplantar sig, fullt tillräckligt ur ett biologiskt perspektiv.

Bakterierna tillhör domänen Eubacteria (de övriga två domänerna är Archaea och Eukarya). Ofta tenderar man att sätta likhetstecken mellan till synes komplexa strukturer (som tex björkar, elefanter och människor) och utvecklingsmässig framgång. Betänk då följande; bakterierna har funnits på planeten längst (3,6 miljareder år!), de finns överallt, är extremt anpassningsbara, har fantastiska lösningar på kemiska problem samt, som sades ovan, de lever och fortplantar sig. Fortfarande.