#družba znanost 19.1.2016 9:07

Preučevanje interakcij med morskimi mikrobi in organsko snovjo ključno za razumevanje stanja morskih ekosistemov

Ljubljana, 19. januarja - Mikroorganizmi igrajo ključno vlogo pri procesih kroženja snovi, kot so ogljik, dušik, fosfor in žveplo, v morskem ekosistemu. Prav ti, sicer najmanjši med morskimi organizmi, so najštevilčnejši, najproduktivnejši in najbolj raznoliki predstavniki prehranjevalnega spleta. Če hočemo torej razumeti vlogo mikroorganizmov v morskem ekosistemu, moramo poznati njihovo število in funkcijo ter vrstno sestavo mikrobnih združb, poudarja dr. Tinkara Tinta, raziskovalka na Morski biološki postaji Piran. Rezultati raziskav, ki jih je izvedla v okviru doktorske disertacije, predstavljajo pomemben doprinos k razumevanju ekologije obalnih voda.

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Piran.
Raziskovalka na Morski biološki postaji Piran Tinkara Tinta.
Foto: Anže Malovrh/STA

Osrednja tema njenih dosedanjih raziskav je bil vpliv spremenljivih vnosov anorganskih in organskih hranil na strukturo in funkcijo bakterijske združbe v morskih ekosistemih in posledice mikrobnih procesov na biogeokemične cikle v morjih in oceanih. "Te interakcije pričenjamo razumeti šele sedaj in bi jih morali bolj podrobno študirati, da bi lahko razumeli in napovedali odziv morskih ekosistemov na naravne in antropogene vplive iz okolja," pojasnjuje dr. Tinta.

V študiji, ki jo je dr. Tinta izvajala v okviru doktorske disertacije, so s pomočjo dolgoročnega spremljanja števila, produktivnosti in vrstne sestave mikrobne združbe v odnosu do spreminjajočih dejavnikov okolja z uporabo modelov ali asociacijskih mrež pokazali zmožnost napovedovanja odziva morskega ekosistema na klimatske spremembe in antropogene pritiske.

Eksperimenti, opravljeni v okviru njene doktorske disertacije, pomenijo pomemben doprinos k razumevanju vloge mikroorganizmov v ciklih kroženja snovi v okolju in fenomenov, kot sta cvetenje morja ali masovno pojavljanje meduz, ter k razumevanju vpliva vnosa patogenih mikroorganizmov v morsko okolje za človeka in ekosistem.

Raziskave na meduzah

V sklopu raziskav o vplivu spremenljivih vnosov organskih hranil na dinamiko bakterijske združbe so podrobneje preučevali, kako meduzni substrat oz. organska snov meduznega izvora vpliva na strukturo in funkcijo bakterijske združbe v morskem ekosistemu. V ta namen so izvedli več eksperimentov z različnimi vrstami meduz, pri katerih so spremljali dinamiko bakterijske združbe, odmrlega meduznega tkiva ter dinamiko organskih in anorganskih hranil v različnih obalnih ekosistemih.

V zadnjih desetletjih je masovno pojavljanje meduz v obalnih morjih bolj obsežno in pogosto. Meduze imajo le malo naravnih predatorjev, zato njihovo odmrlo tkivo predstavlja organsko bogat substrat, ki lahko spodbudi hitro rast bakterijske združbe in ima posledično lahko velik vpliv na okolje, pravi dr. Tinta.

Raziskave so pokazale, da proces bakterijske razgradnje meduzne biomase spremljajo povišane vrednosti raztopljenih proteinov, organskih in anorganskih hranil v morju. "Interakcije med bakterijami in meduznim substratom smo med drugim spremljali tudi z uporabo stabilnih izotopov in pokazali, da bakterije iz organske snovi meduznega izvora preferenčno privzemajo dušikove spojine, posledično pa se z ogljikom obogatena organska snov kopiči v morskem ekosistemu, ta proces pa tako lahko pomembno vpliva na cikel ogljika in dušika," pojasnjuje.

V okviru doktorske disertacije je dr. Tinta sicer preučevala tudi to, kakšno vlogo odigrajo mikroorganizmi pri fenomenu sluzenja morja v Tržaškem zalivu. V obalnih morjih severnega Jadrana rečni vnosi nutrientov, predvsem sicer limitnega nutrienta fosforja, občasno povzročajo cvetenje rastlinskega planktona. S tem se količina hranil v zalivu, ki je sicer reven s hranili, močno poveča, bakterije pa takšne količine organske snovi niso več sposobne tako uspešno razgraditi. Posledično pride do sezonskega kopičenje raztopljenega organskega ogljika, le-to pa lahko hipotetično vodi do pojava masovnega sluzenja morja, pojasnjuje dr. Tinta.

O dr. Tinkari Tinta

Kot mlada raziskovalka je gostovala v laboratoriju prof. dr. F. Azama na Univerzi v San Diegu v ZDA, kjer je kasneje opravljala tudi podoktorski študij, za katerega je prejela Fulbrightovo štipendijo in v sklopu katerega je pričela z raziskavami interakcij med morskimi mikrobi in organsko snovjo na nivoju posamezne celice, s pomočjo tehnik, kot sta laserska konfokalna mikroskopija in mikroskopija na atomsko silo.

Kot gostujoča doktorska študentka je delovala tudi v laboratoriju pokojnega prof. dr. Jureta Piškurja na Univerzi v Lundu na Švedskem ter za projekt, pri katerem je preučevala encime deoksiribonukleozid kinaze v morskih bakterijah, prejela raziskovalno štipendijo združenja FEMS.

Po zaključeni diplomi iz biokemije na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani je kot mlada raziskovalka v sklopu svoje doktorske naloge na področju morske mikrobne ekologije pod vodstvom mentorice prof. dr. Valentine Turk v laboratorij za morsko mikrobiologijo Morske biološke postaje Piran vpeljala molekularne tehnike analize vrstne sestave bakterijske združbe.

Morska biološka postaja Piran

Morska biološka postaja Piran (MBP) je bila ustanovljena leta 1969 kot enota Nacionalnega inštituta za biologijo iz Ljubljane. Sprva je bila postaja usmerjena v raziskovanje lokalne flore in favne, sčasoma pa je prerasla v večjo enoto, ki je prenesla težišče dela tudi na ekološke, polucijske in danes že pretežno interdisciplinarne raziskave morja.

Danes deluje kot edina raziskovalna skupina v Sloveniji, ki se ukvarja z znanstvenim in strokovnim delom v celoti vezanim na morje. Na MBP je redno zaposlenih 35 ljudi, od tega 19 raziskovalcev, osem mladih raziskovalcev in osem tehničnih in administrativnih sodelavcev. V raziskovalno delo se občasno vključujejo tudi študenti in specializanti do- in podiplomske ter podoktorske stopnje različnih usmeritev.

Diagram sodelovanja Tinkare Tinta

Vir: Atlas slovenske znanosti