Mikroskopiska organismer skyddar fosfor i 700 000 år gamla sanddyner
En ny studie har gått långt tillbaka i tiden för att undersöka gamla sanddyner vid en kust i Queensland, Australien. Syftet är att förstå hur mikroskopiska processer i marken hjälper till att stödja några av de mest artrika naturområdena på jorden. Resultaten visar att mikroorganismer spelar en avgörande roll för att bevara fosfor, vilket kan hjälpa forskare att bättre förstå hur näringsfattiga ekosystem fungerar.
Mikroorganismer, som bakterier och svampar, spelar en central roll i jordens ekosystem. Trots sin litenhet har de stor betydelse, till exempel genom att bryta ner organiskt material, påverka näringsflöden i marken och samverka med växter.
Studien, som är publicerad i Nature Geoscience, genomfördes av forskare från Griffith University, University of Sydney och Stockholms universitet. De undersökte en serie kustnära sanddyner i olika åldrar (från 0 till 700 000 år gamla) i Cooloola National Park för att förstå hur markens mikroorganismer hanterar att viktiga näringsämnen som fosfor minskar kraftigt i takt med att dynerna blir äldre.
Fosfor är ett grundämne som alla levande organismer behöver. Det är avgörande för bland annat energihantering i celler, uppbyggnad av cellmembran och fotosyntes.
Vi vet ganska mycket om hur växter hanterar fosforbrist, men väldigt lite om hur mikrober klarar det. Det har begränsat vår förståelse för hur näringsfattiga ekosystem fungerar, säger professor Charles Warren, huvudförfattare från University of Sydney.
Mikrober anpassar sig med smarta lösningar
Forskarna upptäckte att markens mikroorganismer har utvecklat avancerade sätt att spara på fosfor.
– Till exempel kan de byta ut fosforrika delar i sina cellmembran mot ämnen som inte innehåller fosfor, eller lagra särskilda sorters fetter, säger Dr Orpheus Butler, huvudförfattare från Griffith University. De fungerar nästan som "fosforväktare" i marken då de håller kvar fosforn och frigör den när det behövs.
Professor Stefano Manzoni vid Institutionen för naturgeografi, Stockholms universitet, en av medförfattarna, förklarar:
Det är fascinerande att mikrober kan ändra sin cellstruktur för att anpassa sig till näringsbrist. Om de klarar sig med mindre fosfor kan överskottet gå till växterna istället och det blir en vinn-vinn-situation.
Resultaten visar hur mikrober klarar sig i extremt fosforfattig mark, kunskap som också är användbar i jordbruket.
– Vi använde ett naturligt näringsfattigt ekosystem som modell, men resultaten är lika relevanta för odlade marker där fosforbrist är vanligt, säger professor Warren. Nästa steg blir att använda denna kunskap för att förbättra produktiviteten i sådana miljöer.
Dr Butler tillägger att många av jordens mest artrika ekosystem, som tropiska regnskogar och medelhavsliknande busklandskap, växer i just fosforfattig mark.
– Att förstå hur mikrober frigör och fördelar fosfor i dessa system är därför viktigt även för bevarande av biologisk mångfald.
Läs mer
The study "Microbial physiology conserves phosphorus across long-term ecosystem development" has been published in Nature Geoscience.
Link to the article
Kontakt
Professor Stefano Manzoni
E-post: stefano.manzoni@natgeo.su.se
Läs mer om Stefanos forskning
Senast uppdaterad: 16 maj 2025
Sidansvarig: Institutionen för naturgeografi