Identiske mikro-dyr lever i to vidt forskellige, isolerede dybhavsmiljøer. Hvordan er det muligt?

Halalaimus er en mikroskopisk slægt af rundorme, som man ofte kan finde i havbundens sediment. De færdes 1-5 cm nede, hvor de ”græsser” bakterier og organisk materiale i sedimentet.

Det gør den også i dybhavsgraven Aleutian Trench, der ligger i det nordlige Stillehav, næsten helt oppe ved Beringhavet. Det ved vi nu, fordi ph.d. Yick Hang Kwan fra Danish Center for Hadal Research på Biologisk Institut har isoleret dens eDNA i sedimentprøver, som er hentet op fra Aleutian Trench’s dyb.

- Men vi har også fundet dens eDNA i sedimentprøver fra South Sandwich Trench, som ligger 17.000 km derfra i Sydatlanten. Og så kommer man uvægerligt til at spørge sig selv: Hvordan kan det lade sig gøre, at samme slægt af rundorm findes i så ekstremt isolerede dybhavsmiljøer så langt fra hinanden, når de nærmest ikke kan flytte sig – og når gravene er op til otte kilometer dybe, spørger Kwan retorisk.

De kan praktisk taget ikke bevæge sig

I første omgang fandt forskerne, at der i de to grave fandtes forskellige samfund af rundorme.

- Det forventede vi – så langt så godt. Men så opdagede vi, at der i disse forskellige samfund i de to forskellige grave fandtes tre identiske slægter af rundorme. Jeg tænker på det sådan her: Alle steder er forskellige, men noget er alle steder, siger leder af Danish Center for Hadal Research, professor Ronnie N. Glud.

At Halalaimus er fundet to så isolerede steder er et eksempel på det fænomen, som biologerne kalder for meiofauna paradokset: at de samme slægter og arter af bittesmå sedimentlevende dyr kan findes tusinder af kilometer fra hinanden og i ekstremt forskellige miljøer. Men når de er så små og ikke kan flytte sig, hvordan kan de så findes med hele oceaner mellem sig?

- Det er ret vildt: Hvordan har en orm som Halalaimus overhovedet været i stand til at kolonisere både Aleutian Trench og South Sandwich Trench, når den praktisk taget ikke kan bevæge sig væk fra den lille koloni i et gram jord, som den lever i, siger Kwan.

Miljøerne er vidt forskellige

I deres studie har Kwan og kollegerne undersøgt sedimentprøver fra ni forskellige spots i de to dybhavsgrave, og de har fundet eDNA fra 58 slægter af rundorme i de to grave. Heraf er tre de samme. Det er altså ikke kun Halalaimus, der lever både på bunden af Aleutian Trench og South Sandwich Trench.

Det gør Desmoscolex and Chromadorita også. De er også så små, at de skal måles i mikroner og ikke kan ses med det blotte øje, og de lever også i havbundens sediment. Fælles for dem alle tre er, at de er farveløse, ja næsten gennemsigtige, og at der var rigtigt mange af dem i de sedimentprøver, som forskerne tog med hjem fra de to dybhavsgrave. Man skal forestille sig, at der lever et sted mellem hundreder og tusinder rundorme i 10 gram sediment.

En interessant observation er, at de tre identiske slægter ikke lever i identiske habitater i de to dybhavsgrave; De blev fundet i markant forskellige habitater. Det betyder, at sedimenterne er forskellige og indeholder forskellige forekomster af kulstof og kvælstof, og dermed er der ikke samme mængde eller art føde til rundormene.

De fleste dør formentlig i forsøget

- De rundorme, der lever der, tilhører samme slægt, men de har tilpasset sig meget forsekllige habitater i dybhavsgravene. Det var en overraskelse for os, for man forventer ikke, at det samme dyr kan leve i så forskellige miljøer, siger Kwan.

Hvordan de tre slægter af rundorme har fundet vej til de to dybhavsgrave, ved forskerne ikke. De ved dog, at slægterne er almindeligt forekommende på havbunden flere steder på kloden. Kwan mener, at resiliens har en del med det at gøre:

- Når de spreder sig og forsøger at tilpasse sig nye miljøer, dør de fleste formentlig i forsøget. Det er nok kun de allermest resiliente, der har held til at etablere nye samfund i nye miljøer.

Hvad angår det at sprede sig, finder forskerne det helt usandsynligt, at de små orme er kravlet op af den ene dybhavsgrav, er fortsat hen over havbunden og til sidst er kravlet ned i den næste – de kan jo næsten ikke flytte sig ved egen kraft. Det forekommer mere sandsynligt, at forbundne kolonier i nærheden af en dybhavsgrav er blevet sendt ned ad gravens stejle sider i forbindelse med for eksempel et jordskælv. Jordskælv forekommer jævnligt nær dybhavsgrave, og det kan sende enorme mængder sediment (og dermed rundorme) ned i dybet.

En lille koloni ad gangen

Men hvordan kommer de så til alle de andre steder i verden, hvor de også findes? Kwan mener, at de etablerer nye kolonier tæt på hinanden og ad den vej breder sig. Det vil tage mange generationer, men metoden vil tillade dem at indtage nye områder og komme videre til andre økosystemer på Jorden.

- Det her studie viser os, at meiofauna paradokset også gælder de dybeste dele af dybhavsgrave. Der må altså være en eller anden form for forbindelse mellem gravene, selvom det umiddelbart forekommer umuligt. Det er en meget spændende opdagelse, konkluderer Kwan.

Projektet blev udført af et internationalt team fra Tyskland, Frankrig, Brasilien og Belgien, og i spidsen stod Yick Hang Kwan og hans kolleger fra HADAL: Blandine Trouche, Frank Wenzhöfer, Mathias Middelboe og Ronnie N. Glud. Forskerholdet har nu publiceret deres fund i tidsskriftet ”Progress in Oceanography”.

Her er mere information om Yick Kwans ph.d.-afhandling.