Tiskane izdaje
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so nam novi mikroskopi razkrili okno v spektakularni mikro-svet in ga močno povečali. Razkrili so, da ima ta v primerjavi z našim makro-svetom neznanske razsežnosti. Pokazali pa so tudi, da mikrobi niso le najštevilčnejši prebivalci našega planeta, marveč tudi nas ljudi. Na nas, ob nas, v nas ali z nami namreč živi več kot 2000 različnih vrst bakterij. Z njimi smo večinoma v prijateljskih odnosih vzajemnosti in celo odvisnosti. Kako potekajo ti odnosi?
O tem je bilo med drugim govora na pravkar zaključenem petdnevnem 11. mednarodnem posvetu o vodni mikrobni ekologiji (SAME11), ki ga je ob 40-letnici organizirala Morska biološka postaja v Piranu, naša edina ustanova za raziskovanje biologije morja in zdaj delujoča v okviru Nacionalnega inštituta za biologijo v Ljubljani. Za organizacijo simpozija, ki je na našo kratko morsko obalo privabil več kot 200 najuglednejših imen iz sveta vodne mikrobne ekologije iz 30 držav, je poskrbela doc. dr. Valentina Turk. K tako ugledni zasedbi na simpoziju ji je verjetno pomagalo dejstvo, da se ji je že v osemdesetih letih odprl pogled v svet mikrobov kot študentki mikrobiologije na Švedskem in kasneje Fullbrightovi štipendistki pri prof. Farooqu Azamu v San Diegu v Kaliforniji, vodilnemu teoretiku in raziskovalcu vodne mikrobiologije na svetu.
V osemdesetih letih je bil prof. Azam član skupine, ki je začela povsem na novo gledati na morje in bakterije v njem in s tem povezane biogeokemične cikle v oceanih. Mnogi so mu sledili in se šolali pri njemu tako kot dr. Turkova in te dni je prof. Azam v imenu slovitega Scrippsovega inštituta za oceanografijo v La Jolli v Kaliforniji sledil njenemu povabilu in se z uvodnim predavanjem udeležil simpozija s pogledom na Piranski zaliv.
Kaj je povedal prof. Azam?
Predvsem je poudaril, da imajo mikrobi osrednjo vlogo v velikih kroženjih elementov v oceanskih ekosistemih. Od njih je odvisno podnebje in zdravje oceanov. Opozoril je, da bomo za predvidevanje odziva oceanov na globalno podnebno spremembo potrebovali mehanicistično znanje o funkcioniranju in prožnosti sistema, predvsem pa bomo morali ceniti pomen in situ biologije mikrobov od nano do oceanskih razsežnosti. Opozoril je na vse bolj prisotno spoznanje o povezanosti zdravja oceanov in zdravja ljudi. Oceani so vektorji za nekatere vodne bakterije, ki so za človeka patogene, kot na primer Vibrio cholera. Globalna otoplitev in z njo povezan porast morske gladine utegneta močno povečati število obolenj za kolero in tudi porast drugih, z vodo povezanih obolenj. Da bi to bolje obvladovali in oblikovali primerno strategijo ukrepov, bi morali bolje razumeti ekologijo takih patogenov.
»Simpozij vodne mikrobiologije je združil vse raziskovalce vodnih mikrobov, od mikrobiologov, genetikov, ljudi, ki se ukvarjajo z virusi v vodah, do tistih, ki proučujejo biokemične spremembe v vodi, lahko so to biologi, ekologi, kemiki,« pojasnjuje dr. Valentina Turk in dodaja, da je po drugi strani združil obravnavo mikrobov v vseh vodah, od sladke vode, to je deževnice, vode rečnih ustij, rek in jezer do slane vode v morjih in oceanih, od kopenskih vod torej do globokomorskih in do polarnih.
Bolj kot veliki žrejo majhne, majhni žrejo velike
Najobsežnejše so obravnavali vlogo bakterij v biokemijskih ciklih v vodah. To področje je v silnem razmahu, saj je po tem, ko je še pred slabimi tremi desetletji veljajo, da je v vodnih sistemih zelo malo bakterij, danes znano, da je v enem mililitru vode tudi do milijon bakterij.
»Do leta 1980 se je smatralo, da je v vodnih sistemih zelo malo bakterij, ker jih niso videli pod mikroskopom, so jih pa gojili na ploščah,« pojasnjuje dr. Turkova. »V mikrobiologiji obstaja paradoks, ki ga še ne znamo pojasniti in sicer, da le deset odstotkov mikroorganizmov, ki živijo v vodah, zraste tudi na ploščah. Leta 1979 pa so raziskovalci razvili metodo, po kateri so vodo začeli filtrirati na filtre z zelo majhnimi porami (0,2 nanometra) in nato dobljene celice barvali s fluorescenčnimi barvili, tako da so jih lahko videli s pomočjo epifluorescentnega mikroskopa. Takrat so vsi začeli šteti te celice na ta način in so ugotovili, da jih je tudi milijon v enem mililitru.«
Seveda se je raziskovalcem zastavilo vprašanje, kaj te celice delajo? Ker jih je 90 odstotkov več, kot so mislili, da jih je, so domnevali, da imajo verjetno drugačno vlogo v prehranski verigi od tedaj predpostavljene.
»Odkrili so avtotrofne celice, cianobakterije, ki jih je tudi 100 tisoč na mililiter vode in ker imajo pigmente, s pomočjo svetlobne energije proizvajajo veliko kisika,« pojasnjuje dr. Turkova in pove, »da predstavljajo zelo pomemben člen v prehranjevalni verigi poleg ostalih bakterij in arhej. V osemdesetih letih je bila postavljena nova teorija prehranske zanke kot del prehranske verige. Prej je veljalo, da je fitoplankton, to je rastlinski plankton, hrana živalskemu planktonu in rakcem in ostalim organizmom vse do rib in do človeka. Danes vemo, da vso odmrlo ali sproščeno organsko snov bakterije razgrajujejo in uporabijo za rast. S tem omogočijo kroženje elementov v sistemu, same pa so lahko plen manjšim plenilcem v prehrambeni verigi in s tem zaključijo prehranski krog. Ne smemo pa pozabiti še virusov, ki pa jih je v sistemu še 10-krat več kot bakterij in so prisotni povsod.«
Več v četrtkovi tiskani izdaji Dela
