Alger: Du vet det när du ser det. Det är den slemmiga gröna mattan som täcker toppen av dammar eller försummade simbassänger. Det kan vara långa trådar av tång, som ibland används som gödningsmedel eller mat, som svajar med havets tidvatten. Eller så kan alger dyka upp som de giftiga röda tidvatten som blommar nära kusten och hotar det marina livet.
Denna kelpskog ligger i Monterey Bay utanför Kaliforniens kust.
Tania Larson, US Geological Survey
Alger kan vara lätta att se, men skenet kan lura. Det finns ett pågående problem med alger som har plågat forskare ända sedan de började försöka organisera och klassificera den naturliga världen. Olika typer av alger kan se likadana ut, men de är faktiskt väldigt olika organismer.
Kiselalger är en av de encelliga algertyperna. På bilden är en svepelektronmikrofotografi av Diploneis puella.
USGS Geology and Environmental Change Science Center webbplats
Det märkligaste av allt är att det finns typer av alger som ibland beter sig som växter – och ibland beter sig som djur. Som en växt använder dessa alger fotosyntes för att göra mat. (Under fotosyntesen använder växter eller alger ljus från solen för att omvandla koldioxid och vatten till syre och mat.) Men när solljus inte är tillgängligt kan dessa organismer fortfarande överleva genom att äta andra organismer – inklusive andra alger! (Vad skulle du kalla det? Cannibalgae?) Det beteendet är mer som ett djur eftersom djur inte kan syntetisera sin egen mat.
Alger är notoriskt svåra att klassificera. Så mycket, säger vissa forskare, att kanske den bästa idén är att helt sluta använda ordet “alger” – förutom att det har funnits så länge att det är för sent att ändra.
Din kusin Chlamy
2007 tittade ett internationellt team av biologer på alla generna hos en enkel grön alg som heter Chlamydomonas reinhardtii, eller Chlamy för kort. Gener bär på livets instruktioner “skrivna” på tätt hoprullade molekyler som kallas DNA inuti varje cell. Chlamys genetiska “instruktionsbok” har cirka 15 000 gener, vilket är cirka 8 000 färre gener än hos människor. När biologerna jämförde Chlamys gener med andra organismer framkom några intressanta trender.
Ett stort antal av Chlamys gener kan också hittas i blommande växter. Men det kan vara förvånande att veta att ungefär 35 procent av Chlamys gener kan hittas i båda blommande växterna och människor, rapporterade forskargruppen tidigare i år. Dessutom kan cirka 10 procent av Chlamy gener hittas i mänskliga celler men inte växtceller.
Ingen kommer att bjuda Chlamy till släktträffen såklart. Och Chlamy är inte så ovanligt — många olika levande varelser har identiska gener. Men Chlamy är intressant: den visar hur evolutionen kan leverera några överraskande knep, som att producera alger som är genetiskt lika människor och växter.
Ett rött tidvatten är en giftig blomning av alger som kan döda marint liv.
NOAA
Forskare har alltid haft problem med att klassificera alger. I det antika Grekland placerade filosofen Aristoteles – förmodligen den första vetenskapsmannen som försökte organisera allt levande – helt enkelt alger i växter. (Växter och djur var “under” människor, och människor var “under” änglar.)
På 1700-talet föreslog en svensk botaniker vid namn Carl Linnaeus ett system som grupperade alla växter och grupperade alla djur tillsammans. Liksom Aristoteles kallade Linné alger för en växt. Linnés system visade också hur liknande djur — som hundar och vargar, till exempel — kunde grupperas tillsammans. Systemet används fortfarande idag, även om det har modifierats och förändrats avsevärt under de senaste 250 åren. Men även med hundratals år av förändringar sticker alger ut som en öm tumme.
“Studien av alger har förändrats mycket, men det har alltid varit ett problem”, säger Rick McCourt. Han är biolog vid Academy of Natural Sciences i Philadelphia, Penn. McCourt är också en fykolog (Fy-KOL-uh-gist), eller en vetenskapsman som studerar alger. (Fykologi är studiet av alger.)
McCourt påpekar att algproblemet går mycket längre tillbaka än Linné eller till och med Aristoteles. Mycket längre: Rötterna till algers identitetskris går ända tillbaka till livets början på jorden, miljarder år sedan.
Bakterier flyttar in
För cirka 3 miljarder år sedan var jorden en annan planet. Det var inte befolkat av människor, djur eller växter, och atmosfären var till största delen koldioxid. Jordens invånare var mikroorganismer som bakterier, så små att de är omöjliga att se utan hjälp av ett mikroskop.
Så hur blev den jorden den planet vi lever på? Många forskare som studerar evolutionen skyller på en viss organism som kallas cyanobakterier. (Kända ibland som blågröna alger eller blågröna bakterier, dessa mikroorganismer grupperades tillsammans med alger tills för bara några år sedan.)
När cyanobakterier, eller blågröna bakterier (bilden är cyanobakterien Gloeotrichia färgad med sytoxgrönt), invaderade en annan organism, blev alger det slutliga resultatet.
Barry H. Rosen, USGS
Forskare tror att blågröna bakterier också är ansvariga för alger. Så här gör du: Dessa bakterier kan ha varit de första organismerna som höll sig vid liv genom fotosyntes. Det betyder att de använde solljus, vatten och kol för att göra sin egen mat.
Andra organismer livnärde sig regelbundet på de blågröna bakterierna också. En av dessa organismer var den gamla förfadern till grönalger. Men den här forntida algen var inte grön då – den var färglös.
Och en gång, när denna algförfader åt en av dessa blågröna bakterier, hände något konstigt. Organismen smälte inte bakterierna – den absorberade dem.
Istället för att bli middag, blev den bakterien en permanent bosatt i den andra organismen. Biologer tror att bakterier-inuti-en-organism är den äldsta förfadern till alla gröna alger. Dessa två organismer hade var sin uppsättning gener, men efter miljoner år och många, många, många generationer blandades generna och båda uppsättningarna blev väsentliga för algens överlevnad. De två organismerna hade blivit en enda organism.
“Det är den enda förklaringen som är vettig”, säger McCourt. “Allt vi kallar grönalger härstammar från en enda förfader, kanske från en enda cell, för länge sedan i havet eller i sötvattnet.”
Grönalger är inte den enda typen av alger. Andra typer – inklusive brunalger, rödalger och kiselalger – utvecklades också på liknande sätt. “Vad som gör alla alggrupper till alger är att några av cyanobakterierna gick och levde inuti dem”, säger Mishler. “Men de invaderades separat.”
Olika typer av alger kanske inte är släkt i forntida, forntida historia, men alla typer av alger har utvecklats från en organism som en gång i tiden invaderades av blågröna bakterier. Dessa invaderade organismer var inte nödvändigtvis lika. Grönalger och brunalger, till exempel, grupperas ofta tillsammans eftersom de båda använder fotosyntes för att göra mat, och eftersom de båda finns i vattnet. Men de har väldigt olika familjehistoria. Grönalger utvecklades efter att en typ av organism invaderades av cyanobakterier, och brunalger utvecklades efter att en annan organism invaderats.
Denna distinktion förklarar varför det finns så många olika sorters alger – och varför algfamiljen fortfarande är svår att fastställa. Forskare har visat att många olika typer av alger är besläktade endast på avstånd, trots att de kan se likadana ut.
Och några av dessa forskare säger att algers klassificeringsproblem inte alls är med alger, utan med systemet vi använder för att organisera levande varelser. Dessa forskare förespråkar ett nytt system – ett system baserat på evolutionära förfäder snarare än på en organisms nuvarande utseende och struktur.
Ändra klassificeringssystem
Den ursprungliga invasionen som gav oss alger hände för miljarder år sedan, men sedan dess har algers evolutionära historia varit fylld av liknande invasioner. Än idag är det lätt att se hur alger också har invaderat andra arter.
Mishler påpekar att alger är ansvariga för de ljust färgade plymer som kan observeras på gigantiska musslor eller det livliga utseendet på koraller. Alger lever också inuti bläckfiskar. “Det finns en parallell historia om och om igen, med alger som invaderar en värd”, säger Mishler. “De gillar att leva i andra organismer.”
Tidigare i år fann forskare en invasion i vardande: En havssnigel som regelbundet kalasar på alger visade sig ha absorberat alggener — de som användes för att göra fotosyntes.
Men bara för att inkräktaren är densamma för alla dessa värdorganismer betyder det inte att värdorganismerna är släkt; det betyder bara att de har blivit invaderade. Och om den evolutionära utvecklingen av alger beaktas, borde kanske “alger” inte vara sin egen grupp av organismer.
Vissa biologer, som Mishler, säger att det är dags att ändra systemet som vi använder för att organisera den levande världen. Ett bättre sätt, säger de, vore att organisera levande varelser efter hur de utvecklats.
Problemet med att klassificera alger är bara ett exempel på de frågor som forskare som bryr sig om att namnge saker brottas med. Och deras arbete har precis börjat. Dussintals nya växt- och djurarter hittas varje år, och var och en av dessa nya arter måste studeras, klassificeras och namnges.
Systemet för att klassificera organismer ger också dessa organismer deras namn. Det är viktigt att forskarna är överens om samma namn. “Om du inte kan nämna något kan du verkligen inte prata om det”, säger McCourt. “Att ge en art ett namn är nödvändigt för att studera och förstå vad den gör.”
“Om en ung forskare ville göra en bra karriär och gå ut och göra äventyrliga saker, skulle det här vara en spännande karriär”, säger Mishler. “Det är en av de äldre karriärerna inom biologi, men den är fortfarande inte avslutad.”
Och det kommer alltid att finnas nya arter att hitta: “Det finns förmodligen fler organismer där ute som vi inte känner än de vi känner,” säger Mishler.
Leave a Reply