Aktuell avhandling ger ny kunskap om planetens äldsta djur

Karin Steffen och handledare Paco Cardenas i den svenska arkipelagen

Trots att vetenskapen bara hunnit kartlägga några få procent av alla kända organismer utgör naturen vår främsta källa till nya läkemedel. Exkursioner i växt- och djurriket har bidragit till flera banbrytande upptäckter, och nu presenterar Karin Steffen, doktorand i farmakognosi, unika iakttagelser från en av planetens sista okända utposter i sin avhandling Genomics and metabolomics in the North Atlantic deep-sea sponge Geodia barretti.

– Mina studier fokuserar på marina svampdjur, en fascinerande form av organismer som sannolikt var de första levande varelserna på jorden. Att de dessutom tidigt avvek genetiskt från evolutionen och bevarat sin särart gör att de rymmer flera viktiga ledtrådar om vårt ursprung, och i min forskning har jag kartlagt genomet hos Geodia barretti, ett djur som bär på komplexa bakteriefloror och förmodligen viktig information om immunförsvaret och dess utveckling, säger Karin Steffen vid Uppsala universitet.

Att bedriva forskning i djuphaven är ofta både kostsamt och komplicerat. Dykningar kräver tillgång till båtar och besättning, men kan med kort varsel ställas in om utrustning eller väder sätter käppar i hjulen. Av ekonomiska och logistiska skäl förläggs marinbiologisk forskning gärna till grundare vatten, men via sitt engagemang i Horizon2020-projektet SponGES har Karin Steffen haft tillgång till svampdjur även från Nordatlantens mer ogästvänliga djup.

– Att svampdjuren hämtar sin näring ur havsvattnet gör att de innehåller mängder av olika bakterier, vilka i sin tur tros bidra till svampdjurens stora produktion av kemiska naturprodukter. En svårbesvarad fråga har varit huruvida enskilda svampdjursarter bär på identiska uppsättningar mikrober oavsett havsdjup. I min avhandling visar jag i jämförande studier hur djur som lever på större djup än tusen meter har individuella särskillnader i både arvsmassa, bakterier och vilka metaboliter de avger, en iakttagelse som kan öppna nya dörrar för vårt fält.

Att jordens yta till 70 procent utgörs av hav och att antalet farmakognoster är förhållandevis få skapar en svårlöst ekvation. Vetenskapen har hittills identifierat närmare tiotusen svampdjursarter och varje år upptäcks hundratals nya metaboliter som varit avgörande i utvecklingen av flera godkända läkemedel. Samtidigt hotar klimatförändringar och exploatering av marina miljöer att inom överskådlig tid sätta komplexa ekosystem ur spel.

– Vi vet alla hur korallreven ansätts allt hårdare av höjda vattentemperaturer, och det är rimligt att svampdjursreven påverkas på motsvarande sätt. Att inte fler röster höjs för att skydda svampdjuren kan bero på att våra referensramar inte når bortom SvampBob Fyrkant, men faktum är att de finns överallt. Idag behöver vi inte leta längre bort än Fyrisån, men agerar vi inte snart är risken stor att unika källor till ny kunskap går förlorade för alltid, säger Karin Steffen.