Ny forskning: Kiselalgers skaller optimerer mikroalgers fotosyntese | Carlsbergfondet
Til oversigt

Ny forskning: Kiselalgers skaller optimerer mikroalgers fotosyntese

Grafik: Johannes W. Goessling

Kiselalgers skaller interagerer med sollys og optimerer mikroalgers fotosyntese. Det slår en forskergruppe fra Københavns Universitet med professor Michael Kühl fast. Forskningen har været støttet af Carlsbergfondet i form af både en infrastrukturbevilling og et postdoc-stipendium.

Kiselalger er mikroskopiske alger, der lever i oceaner, søer og floder overalt på Jorden og er blandt de vigtigste producenter af ilt og biomasse. Kiselalger bygger en bemærkelsesværdig nano-porøs cellevæg af glas (kisel) omkring sig. Hvorfor kiselalger danner disse nano-porøse glas-strukturer og hvilken rolle de spiller for mikroalgernes biologi er der stadig usikkerhed om. Men en forskergruppe ledet af professor Michael Kühl ved Biologisk Institut, Københavns Universitet, har nu på baggrund af blandt andet en bevilling fra Carlsbergfondet vist, at kiselalgernes skaller interagerer med sollys og optimerer mikroalgernes fotosyntese.

Kiselalgernes nano-porøse skaller har en struktur der minder om såkaldte fotoniske krystaller, som er kendt fra materialevidenskab og fysik, og som kan indfange og omfordele lys. Forskergruppen fra Biologisk Institut har nu vist at kiselalgernes skaller sørger for en jævn udlysning af mikroalgernes kloroplaster, hvor fotosyntesen finder sted. Desuden påvirker skalstrukturen lysets farvesammensætning i cellen, hvilket understøtter højere hastighed af fotosyntesen.

Mikroalger med ordnet struktur

Der er mere end 10.000 arter af kiselalger, som alle varierer i deres skalstruktur, og forskerne antager, at en sådan variation kan hjælpe forskellige diatomer med at optimere lyset – og dermed fotosyntesen - under forskellige lysforhold.

For at demonstrere vigtigheden af ​​kiselskallernes optiske egenskaber har forskerne måttet udvikle helt nye metoder til måling af lys og fotosyntese på enkelte mikroalger.

"Vi har udviklet en metode, hvor vi kan fokusere en mikroskopisk lysplet ned på en lille del af en enkelt kiselalge – mens vi kan tage billeder af den fotosyntetiske aktivitet henover hele mikroalgen. Ved hjælp af fiberoptiske mikrosensorer kan vi også måle hvordan lyset fra det bestrålede område bliver kanaliseret og fordelt henover hele algecellen, altså også de dele som ikke bliver direkte belyst”, siger Michael Kühl.

Forskerne kunne således demonstrere, at lyset bliver fordelt jævnt over hele kiselskallen og derved stimulerer fotosyntetisk aktivitet over hele cellen på trods af den meget lokale belysning.

Læs mere hos Københavns Universitet




Til oversigt