Bakteriers förmåga att anpassa sig till miljöförändringar

Projektbeskrivning

Kusterna är högproduktiva och dynamiska miljöer, som både påverkas av landtillrinning och utsjön. I norr kommer klimatförändringarna att leda till både ökad temperatur och ökad nederbörd, vilket innebär ökat inflöde av brunfärgat organiskt material från land samtidigt som kustens egen planktonproduktion minskar på grund av ljusskuggning. Födokällan för heterotrofa bakterier kommer därigenom att förändras, från att i dagsläget vara marint planktonbaserad till att härröra från det terrestera systemet. De marint planktonbaserade födokällorna är relativt lättillgängliga för nedbrytning, medan terrestra födokällor till stor del består av aromatiska svårnedbytbara ämnen som kommer från skog och myrlandskap.

Vi kommer att studera kustbakteriers förmåga att anpassa sig genetiskt och funktionellt till förändrad födokälla. Evolutionen sker genom spontanmutationer och selektion. Organismernas tillväxthastighet är en nyckelfaktor för hur fort evolutionen kan ske, och predatorer bidrar till en hög tillväxthastighet hos bytesorganismerna genom att reducera deras abundans vilket ökar födotillgången.

Vår hypotes är att närvaro av predatorer är en nyckel till bakteriers genetiska och funktionella anpassningsförmåga till förändrad födokälla. Vi testar denna hypotes genom att utföra ett selektionsexperiment där kustbakterier tillhandahålls olika typer av födokällor, allt från lättillgängliga till komplexa aromatiska kolkällor. För att undersöka om predatorer påskyndar den evolutionära processen tillsätter vi ciliater till vissa av inkubationerna. Bakteriernas genetiska och funktionella anpassning kommer att undersökas. 

Resultaten kommer att vara viktiga för att förstå effekter av klimatförändring. Projektet klarlägger om bakterier har möjlighet att öka sin användning av terrestert organiskt material som födokälla, och de därigenom kommer att bidra till förändringar i kolets biogeokemiska kretslopp i kustområden.