Livet under markytan i direktsändning

Utan att gräva i jorden kan nu forskarna med hjälp av mikrochip se och analysera en osynlig värld som är mer artrik än något annat ekosystem.

Experiment med petriskålar och riktig jord har länge varit det traditionella sättet att undersöka livet i marken. Det forskarna har gjort är att skapa modeller av markstrukturer och ekosystem i mikrochipet. Med hjälp av en teknik kallad mikrofluidik går det att tillverka relativt realistiska jordmodeller.

Modellerna är gjorda av ett silikonpolymer och simulerar strukturen i marken med beståndsdelar av organiskt och oorganiskt material, labyrintiska gångar, vatten och ojämnt fördelade näringsämnen som mikroorganismerna livnär sig på.

– Våra system är genomskinliga, det är nästan det som fascinerar mest. Vi kan alltså titta direkt på alla processer och beteenden i marken. Vi ser hur mikroorganismerna rör sig, hur de letar näring, väljer vart de ska och hur de konkurrerar med varandra men också samarbetar, säger Edith Hammer.

– Mikroorganismerna är som ingenjörer i ekosystemet. Vi kan se hur de förändrar sin omgivning genom att skapa eller blockera passager med sina celler. Bakterierna i markens tunnelsystem måste kämpa hårt mot vattnets krafter för att alls kunna röra sig, säger hon.

Forskarna är övertygade om att metoden kommer att öka kunskapen om strukturerna i marken och vilken betydelse organismerna har som lever där. Det kommer i sin tur att leda till bättre rekommendationer för att bruka jorden på ett hållbart sätt som bevarar markens funktioner.

– Våra soilchip kan revolutionera hur vi studerar mikrobiologiska processer i marken, menar Edith Hammer.

Utvecklingen av de nya mikrochipen har skett genom ett samarbete mellan biologer och ingenjörer verksamma vid naturvetenskapliga fakulteten och LTH i Lund tillsammans med kollegor i Amsterdam.

Artikel: Build your own soil: exploring microfluidics to create microbial habitat structures, The ISME Journal