Náttúrufræðingurinn - 2020, Qupperneq 20

Náttúrufræðingurinn
20
Acinetobacter
Polaromonas
Paucibacter
Saccharopolyspora
Stenotrophomonas
Rhodoferax
Óflokkað
Microcoleus
Pseudomonas
Alkanindiges
Flavobacterium
Óflokkað
Halomonas Shewanella
−0,6 −0,4 −0,2 0,0 0,2 0,4
−0
,4
−0
,2
0,
0
0,
2
0,
4
Ás 1
Á
s
2 SvSvTh
Th
Sa
Kl
Ki
Ki
Kl
Kl
Sv
Sv
Ka
Ve
Mi
Na
Na
Mi
Mi
Ga Ki
Sa
Sa
Ga
Ga Na
Kl
Ga
Sv
Kúlur
Vatn
Marflær
BAKTERÍUR
Til að athuga fæðu og tilvist örvera í
grunnvatni og lindum hrauna þar sem
marflærnar hafa fundist var safnað
vatnssýnum (5 l) úr uppsprettum, þar
sem grunnvatn kemur upp á yfirborðið.
Einnig voru settar út dauðhreinsaðar
glerkúlur í netapoka í miðju uppsprettn-
anna. Kúlurnar voru þar í 8–10 vikur til
að leyfa örveruþekju að vaxa. Vatns-
sýnin gefa upplýsingar um tegundasam-
setningu örvera þegar sýnið er tekið, en
örveruþekjan á kúlunum gefur mynd
af samsetningunni yfir lengri tíma og
endurspeglar jafnframt tegundir sem
lifa á föstu undirlagi. Vatnssýnin voru
síuð í 0,22 µm-síum (sterivex). Erfða-
efni var einangrað, bæði úr síunum og
af kúlunum. Hlutar af 16S rRNA-genum
baktería og fornbaktería, og af 18S
rRNA-geni bifdýra voru raðgreindir til
að greina tegundabreytileika úr sýn-
unum og einnig úr grunnvatnsmar-
flóm frá sama svæði, með svokallaðri
umhverfis-metabarkóðunaraðferð (e.
environmental metabarcoding).21 Skip-
anir úr OBITools (pakki með tölvufor-
ritum fyrir greiningu eDNA-gagna)22
voru notaðar til að greina DNA-rað-
irnar, sambærilegar raðir voru flokk-
aðar og stilltar af út frá basaröðum,
raðir valdar sem uppfylltu ákveðin
gæðaskilyrði og fundin tíðni einstakra
raða innan sýna. Raðirnar voru síðan
flokkaðar til tegundar, ættkvíslar, ættar
eða ættbálks með því að para raðirnar
við sambærilegar raðir í genabanka
(SILVAngs https://www.arb-silva.de/
silvangs/). Hér er eingöngu gerð grein
fyrir niðurstöðum úr athugun á bakt-
eríum. Út frá flokkunarfræðilegum
upplýsingum fékkst samsetning á ætt-
bálkum baktería í ólíkum sýnum, vatns-
sýnum, glerkúlum og marflóm.23 Borin
var saman tilvist þeirra og tíðni í sýn-
unum með því að reikna Bray-Curtis-
fjarlægðir og meginásahnitunargrein-
ing (e. Principal Coordinate Analysis,
PCoA) var notuð til að lýsa því hversu
lík sýnin voru. Reikningarnir voru
gerðir í vegan-tölfræðipakkanum24 í R.25
Þrjú megin-tegundasamfélög komu í
ljós (6. mynd) og endurspegla þau mun
á sýnagerðunum. Mestan mun má sjá
milli marflóasýnanna og hinna tveggja
gerðanna, úr vatninu og af kúlunum.
Við athugun á þeim tegundahópum
sem eru einkennandi fyrir sýnin sést
að Shewanella- og Halomonas-ættkvísl-
irnar eru einkennandi fyrir marflærnar
en greinast ekki í vatninu (7. mynd A).
Þessar tvær ættkvíslir eru að mörgu
leyti áhugaverðar. Meðal þeirra má
finna bakteríur sem þekktar eru fyrir
efnatillífun og hafa fundist við neðan-
sjávarhveri, og geta mögulega náð sér í
orku úr basalti.26,27 Ein tegund Shewan-
ella er sambýlistegund túbuorma við
neðansjávarhveri.28 Auk þessara tveggja
meginættkvísla greindust fjórar gerðir í
lágri tíðni (1% < p < 1,5%), þar á meðal
Propionibacterium, sem hafa fundist í
rækjugörnum.29 Í vatnssýnunum og á
glerkúlunum (7. mynd B) greindist mun
meiri breytileiki og má þar finna þekkta
hópa, svo sem Alkanindiges, sem finnst
oft í skólpi og fannst einnig í litlum mæli
í marflónum, Flavobacterium, sem eru
algengar ferskvatns- og jarðvegsbakter-
íur og einnig í litlum mæli í marflónum,
Pseudomonas, sem er hópur með víð-
feðma útbreiðslu í ólíkum vistum,
meðal annars í grunnvatni og basalti, og
Microcoleus, sem eru blágrænbakteríur
sem stunda ljóstillífun og koma líklega
frá yfirborðsvatni í kringum lindirnar.
6. mynd. Aðgreining bakteríusýna frá íslandsmarflónni Crangonyx islandicus, vatni og glerkúlum í uppsprettum á hraunasvæðum. Hnitunar-
greiningin (e. PCoA) er fengin með Bray-Curtis-fjarlægðum sem byggjast á tíðni flokkunareininga í ólíkum sýnum. Skammstafanir á mynd vísa í
staðsetningar sýna: Th: Vatnsvík, Ve: Vellankatla, Na: Nautatangi (öll í Þingvallavatni), Ki: Kirkjubæjarklaustur, Ga: Galtalækur, Mi: Miðhúsaskóg-
ur (hvort tveggja á Suðurlandi), Sv: Svartárvatn, Sa: Sandur (hvort tveggja í Suður-Þingeyjarsýslu), Kl: Klapparós í Norður-Þingeyjarsýslu, Ka:
Kaldalón í Ísafjarðardjúpi. (Ragnhildur Guðmundsdóttir o.fl., í undirbúningi). – Separation of bacteria samples from the groundwater amphipod
Crangonyx islandicus, water and glass beads from springs of lava fields. The ordination is based on Principal Coordinate Analyses of Bray-Curtis
distances based on frequencies of taxonomic units in different samples. The abbreviations refer to sample localities: Th: Vatnsvík, Ve:
Vellankatla, and Na: Nautatangi (all in Lake Thingavallavatn), Ki: Kirkjubæjarklaustur, Ga: Galtalækur and Mi: Miðhúsaskógur (in South Iceland)
Sv: Svartárvatn and Sa: Sandur (in South Thingeyjarsýsla, North Iceland), Kl: Klapparós (in North Þingeyjarsýsla, Northeast Iceland), Ka: Kald-
alón in Ísafjarðardjúp (Ragnhildur Guðmundsdóttir o.fl., in prep).