0
Læs nu

Du har ingen artikler på din læseliste

Hvis du ser en artikel, du gerne vil læse lidt senere, kan du klikke på dette ikon
Så bliver artiklen føjet til din læseliste, som du altid kan finde her, så du kan læse videre hvor du vil og når du vil.

Næste:
Næste:
Artiklen er føjet til din læseliste Du har ulæste artikler på din læseliste

10 millioner år gammelt mysterium løst

Danske forskere har afluret myrers symbiose med svampe i underjordiske kæmpesamfund.

Der er ikke oplæsning af denne artikel, så den oplæses derfor med maskinstemme. Kontakt os gerne på automatiskoplaesning@pol.dk, hvis du hører ord, hvis udtale kan forbedres. Du kan også hjælpe ved at udfylde spørgeskemaet herunder, hvor vi spørger, hvordan du har oplevet den automatiske oplæsning.

Spørgeskema om automatisk oplæsning
Wolfgang Thaler
Foto: Wolfgang Thaler

Afdækket. Et myresamfund med op mod 100 underjordiske svampehaver bygget af bladskærermyrer af arten Atta laevigata. De mange kuglerunde haver er forbundet via gangsystemer. I hele samfundet er der kun én dronning. Denne svampehave er udgravet i Brasilien - efter man havde 'fikseret' gigantboet ved at hælde 6 ton cement og 8.000 liter vand ned i hullet.

Viden og tech
Læs artiklen senere Gemt (klik for at fjerne) Læst
FOR ABONNENTER
Viden og tech
Læs artiklen senere Gemt (klik for at fjerne) Læst
FOR ABONNENTER

Uden en stabil fødevareforsyning vil en millionby ikke kunne overleve i det lange løb.

Det gælder for menneskeskabte byer såvel som for gigantiske insektsamfund - herunder de 'metropoler' med op til fem millioner individer, som syd- og mellemamerikanske bladskærermyrer bygger. Underjordiske anlæg, hvor disse myrer, der lever i et bælte fra det centrale Argentina i syd til det sydlige Texas i nord, eksisterer i total symbiose med en særlig svamp.

LÆS OGSÅ

Myrerne fodrer svampen ( Leucocoprinus gongylophorus) med friske blade for derefter at æde af svampen - uden svampen ville bladskærermyrerne ikke kunne leve, ligesom svampen hurtigt ville afgå ved døden som følge af mangel på næring, hvis ikke de flittige insekter hele tiden kom pilende med små stumper blade, som de gnaver af træer og buske.

Og sådan har denne biologiske cyklus snurret i skønsvis 10 millioner år.
Enzym løser opgaven

Men det er det store billede - grovmekanikken i symbiosen. Noget andet er, hvordan den bagvedliggende biokemi ser ud, og det spørgsmål har længe udfordret videnskaben.

Derfor har det vakt opsigt, at et hold forskere fra Center for Social Evolution ved Københavns Universitet og Institut for Biokemi og Molekylær Biologi ved Syddansk Universitet for et par dage siden offentliggjorde en artikel i det meget velanskrevne videnskabelige tidsskrift Pnas om symbiosens finmekanik.

Takket være de nyeste analyseteknikker er det nemlig lykkedes holdet at identificere et særligt enzym, der logisk og meget elegant sætter svampen i stand til at suge næring fra de grønne blade - vel at mærke uden at den bliver syg af en række naturlige giftstoffer, der findes i det plantemateriale, myrerne leverer.

Samtidig har forskerne vist, hvordan arbejdsfordelingen - og kommandostrukturen - i symbiosen mellem svamp og myrer ser ud.

LÆS OGSÅ

»De informationer får faktisk også nogle brikker til at falde på plads, når det gælder om at forstå det evolutionære skift, der fandt sted, da denne symbiose opstod for omkring 10 millioner år siden. For oprindelig indgik der slet ikke friske blade i samarbejdet mellem svampe og myrer«, fortæller to af forskerne, biologerne Morten Schiøtt og Henrik De Fine Licht, begge tilknyttet Center for Social Evolution.

Der er på verdensplan omkring 12.500 myrearter - heriblandt sort havemyre, som er den art, vi sædvanligvis støder på i Danmark.

Myrerne, der tilhører gruppen af sociale insekter, begyndte at udvikle sig for omkring 130 millioner år siden, og med så god tid til arbejdet har de via naturlig selektion, som er evolutionens drivkraft, kunnet frembringe en lang række samfund - alle højt specialiserede og ofte med spektakulære adfærdstræk.

Havde øvet sig godt
230 syd og mellemamerikanske myrearter lever i dag i symbiose med en svamp, men af disse er kun omkring 45 arter bladskærere, som saver friske blade i stumper og stykker - til stor gene for mange af verdensdelens landmænd.

De øvrige svampedyrkende myrearter, som altså hjembringer vissent materiale til boet, etablerer fortrinsvis små svampehaver med blot nogle hundrede individer.

Denne praksis, som var den oprindelige, så dagens lys for omkring 50 millioner år siden, og da myrerne og svampene havde øvet sig i 40 millioner år, udviklede 45 af arterne bladskærerteknikken.

Disse 'udbrydermyrer' og svampene havde succes med i fællesskab at gennemføre en strategi, som gjorde det muligt at gå fra vissent til friskt biologisk materiale - og ser man på gevinsten ved at gøre det, er den åbenbar, for der er meget mere næring i friske blade end i tørt plantemateriale.



Men de grønne blade er ikke sådan bare at spise for en svamp! For de næringsstoffer, bladene indeholder, er lukket inde bag nogle cellevægge, der skal dirkes op, før godterne er tilgængelige.

Hertil kommer, at grønne blade indeholder en række kemiske forbindelser - såkaldt sekundære stoffer - blandt andet fenoler, og disse stoffer er planternes forsvar mod angreb fra insekter, svampe og andre potentielle skadevoldere.

Skal en svamp hive næring ud af friske blade, er den foruden at nedbryde materialets cellevægge nødt til at neutralisere de sekundære stoffer.

LÆS OGSÅ

»Det evolutionære skift, som fandt sted, da svampehavedyrkende myrer i Syd- og Centralamerika for 10 millioner år siden gik fra vissent plantemateriale til friske blade, var derfor en meget omfattende omstilling«, pointerer Morten Schiøtt og Henrik De Fine Licht:

»Myrerne skulle faktisk konstruere et anlæg, der fuldt ud kan sammenlignes med vore dages bioreaktorer, hvor ingeniører og biologer skaber energi i form af eksempelvis ethanol ved at bruge skræddersyede enzymer til at nedbryde organisk materiale. Det er uhyre komplekst, men det klarede myrerne og svampene ved i fællesskab - under evolutionært tryk - at modificere nogle af de enzymer, der hidtil havde været brugt til energiomsætning af vissent materiale i svampehaverne. Og det er et af disse enzymer, det nu er lykkedes at identificere«.

Total tarmtransport
Det er muligt at få bladskærermyrer til at konstruere en svampehave i en plexiglascylinder - og sådan nogle fuldt fungerende haver, der hver er på størrelse med en håndbold, står der et stort antal af i laboratoriet på Center for Social Evolution.

Det er i disse cylindre, forskerholdet har hentet 'råmaterialet' til studiet - og hvis man som læser lige her og nu lader øjnene glide over på den grafik, som akkompagnerer denne tekst, skal man lægge mærke til svampehavens top.

Det er her, bladskærermyrerne - som i det københavnske laboratorium bliver fodret med noget så ueksotisk som brombærblade - vil lægge det hjembragte bytte. Hvorefter andre myrer i boet rent ud sagt skider på bladstumperne, og det er smart.

Afføringsdråberne er nemlig pakket med produktionskemi, forklarer Henrik De Fine Licht og Morten Schiøtt:

»I 1970'erne undersøgte den amerikanske biologiprofessor Michael Martin disse afføringsdråber og fandt ud af, at de indeholder en række enzymer, som nedbryder bladenes plantevægge. Men på det tidspunkt var analysemetoderne til at 'afsenderbestemme' enzymer så begrænsede, at man ikke kunne gennemskue arbejdsdelingen inden for produktion og transport i symbiosen mellem bladskærermyrerne og svampen«.

LÆS OGSÅ

»For et par år siden fik vi så klarlagt, at de plantecellenedbrydende enzymer primært produceres i nogle bestemte opsvulmede celler - såkaldte hyfespidser - der sidder dybt nede i svampen, og at bladskærermyrerne indtager enzymerne, når de spiser disse spidser. Man kan sige, at myrerne via kosten indtager en hel enzympakke, som de så bagefter pænt lægger der, hvor der er brug for den - nemlig ved svampesystemets vareindlevering, på svampehavens top, hvor nedbrydningen af det friske bladmateriale helst skal begynde hurtigst muligt«.

Den videnskabelige artikel, forskergruppen netop har publiceret i Pnas, fokuserer på en variant af et enzym, der kan neutralisere de fenolgifte, som normalt hæmmer fordøjelsessystemet hos svampe og insekter, når de spiser friske blade.

Og at svampene og myrerne i fællesskab har haft succes med at udvikle denne skræddersyede enzymvariant, er »et fantastisk eksempel på biologisk tilpasning som følge af evolutionstryk«, siger Henrik De Fine Licht og Morten Schiøtt.

Hvordan enzympakkerne kan fræse gennem fordøjelsessystemet, uden at bladskærermyrerne optager stofferne, er indtil videre uafklaret og gådefuldt, erkender de to forskere: »Vi kan bare konstatere, at sådan er det. Og at det er en forudsætning for, at symbiosen mellem myrer og svamp fungerer«.

Bliv en del af fællesskabet på Politiken

Det koster kun 1 kr., og de hurtigste er i gang på under 34 sekunder.

Prøv nu

Annonce

Læs mere