Impact of salinity change on food web interactions within the microbial loop in the Baltic Sea

Tiivistelmä - Referat - Abstract Ilmastonmuutoksen uskotaan aiheuttavan muutoksia Itämeren suolapitoisuuksissa. Suolapitoisuuden muutos tulee vaikuttamaan myös Itämeren eliölajeihin, kuten planktoniin. Mikrobisilmukka on tärkeä osa planktonravintoverkkoa. Se muodostuu toisenvaraisista bakteereista, nanoflagellaateista ja ripsieläimistä ja se on yhteydessä niin sanottuun perinteiseen ravintoverkkoon mikrobisilmukan muodostavien eliöryhmien ja kasviplanktonin sekä mesoeläinplanktonin välisten vuorovaikutussuhteiden kautta. Suolapitoisuus ei siksi vaikuta vain suorasti mikrobisilmukan eliöryhmien fysiologiaan ja esiintymiseen, vaan se vaikuttaa myös epäsuorasti mikrobisilmukkaan sekä tämän rooliin ekosysteemissä, kun kasviplankton- ja mesoeläinplanktonyhteisöissä tapahtuvat muutokset muuttavat mikrobiravintoverkon vuorovaikutussuhteita. Tässä pro-gradu tutkielmassa tutkin suolapitoisuuden muutoksen vaikutuksia mikrobisilmukan muodostaviin eliöryhmiin: toisenvaraisiin bakteereihin, nanoflagellaatteihin ja ripsieläimiin. Tutkin tätä Tvärminnen eläintieteellisen aseman lähellä mereen rakennetun mesokosmikokeen avulla, jolla oli neljä suolapitoisuuskäsittelyä: 3.5, 5.5, 7.5 ja 9.5. Mesokosmeista kerättiin bakteerinäytteet joka toinen päivä ja nanoflagellaatti ja ripsieläinnäytteet kerättiin joka kuudes päivä viiden viikon ajan. Analysoin bakteerit virtaussytometrialla, nanoflagellaatit fluoresoivalla mikroskoopilla ja ripsieläimet käänteismikroskoopilla. Käytin lineaarisia sekamalleja suolapitoisuuden vaikutuksen tilastolliseen testaamiseen. Mesokosmikokeesta saatujen tulosten mukaan suolapitoisuuden muutos vaikutti epäsuorasti mikrobisilmukan eliöryhmiin mesoeläinplanktonyhteisössä tapahtuvien muutosten kautta. Matalan ja korkean suolapitoisuuden käsittelyiden välillä oli merkitsevä ero bakteerien määrässä sekä bakteeriyhteisöjen rakenteessa. Bakteerien ja nanoflagellaattien välisissä vuorovaikutussuhteissa sekä ripsieläinten keskimääräisessä solukoossa oli myös merkitseviä eroja matalan ja korkean suolapitoisuuden käsittelyjen välillä. Nämä erot johtuivat pääosin suolapitoisuuksien aiheuttamista eroista saalistajien ja kilpailun aiheuttamissa säätelyvaikutuksissa alempiin ravintoketjun tasoihin, nanoflagellaatteihin ja bakteereihin, johtaen lopulta eroihin bakteerien runsauksissa ja yhteisörakenteessa. Tämän tutkielman tulosten perusteella lisää tutkimuksia tarvittaisiin siitä, miten ilmastonmuutoksen aiheuttamat muutokset mikrobisilmukan rakenteessa ja toiminnassa vaikuttavat ekosysteemiin. Lisäksi, jotta paremmin pystyttäisiin ymmärtämään mikrobisilmukan roolia energian ja ravinteiden kierrossa, tarvittaisiin lisää tutkimusta mikrobisilmukan eliöryhmien yhteisörakenteesta sekä eri lajien toiminnallisista tehtävistä mikrobisilmukassa.