Mikroliv i jorda

Spennende mikroliv i jorda

Tekst og illustrasjoner: Katelyn Solbakk, VitalAnalyse

Bakterier og sopp blir anerkjent for sine bidrag til ei sunn jord og bærekraftig landbruk, men protozoer og andre jordmikrober spiller også en nøkkelrolle i jordøkosystemet.

Protozoer er encellede organismer som spiser bakterier og annet organisk materiale i jorden, og frigjør næringsstoff slik at de blir plantetilgjengelig. Biologisk mangfold er avgjørende for et sunt økosystem, og derfor har alle mikroorganismer en rolle i å opprettholde ei fruktbar jord.

Protozoer kan grupperes i tre hovedkategorier:

  • Flagellater beveger seg ved hjelp av en eller to lange tråder som kalles flageller. De er større enn de fleste bakterier og mindre enn ciliatene. De spiser bakterier og er selv mat for andre i næringskretsløpet.
  • Ciliater er generelt større enn flagellater, og kan være overraskende komplekse for å være en organisme som bare består av ei enkelt celle. De har ulike typer av korte hår, cilier, som de beveger seg med. Det sitter også cilier rundt det som er en slags munn. De kan være svært aktive jegere (Euplotes tegning) eller stillesittende filtermatere (Vorticella tegning). Noen typer ciliater, som f.eks. Vorticella, kan indikere lav oksygenmetning i jorda. Hvis Vorticella finnes, er det et potensielt negativt tegn i en jordprøve. Tilstedeværelsen av denne typen ciliater bør imidlertid ikke automatisk betraktes som et «dårlig» tegn. Mangfold er den viktigste faktoren å vurdere når man vurderer jordøkosystemet. Med denne forståelsen kan ingen enkeltorganisme sees på som negative, men de kan indikerer visse forhold i jorda.
  • Amøber i jord deles i to hovedgrupper: nakenamøber og skallamøber. Amøber har ingen definert kroppsform; de ser ut som en slags væskegel. De bruker «falske føtter» for å bevege seg og fange mat (Amoeba tegning). Noen arter av amøber er i stand til å bygge skall, og disse kalles skallamøber (testate amoeba / difflugia tegning).

I tillegg til protozoer, kan vi også se flercellede dyr som hjuldyr og nematoder i mikroskopet. Disse små dyrene spiller også viktige roller i nedbrytning og for næringskretsløpet. Hjuldyr (hjuldyr tegning) er mye større enn ciliater. Navnet har de fra «hjulet» de både spiser og beveger seg med. Det som ser ut som et snurrende hjul er en krans av cilier med synkron bevegelse.

Nematoder, rundormer, er den mest tallrike gruppen av alle flercellede dyr. De finnes i stort antall i alle miljø og spiller en stor rolle i næringskretsløpet. Det finnes både bakterie- og soppspisende nematoder i tillegg til rovnematoder og rotnematoder. Den siste gruppen har fått mest oppmerksomhet da de kan gjøre stor skade i jordbruket, men i antall og arter utgjør de en liten andel. Nematoder ser ut som meitemark, men er små nok til å bli sett i mikroskopet. I illustrasjonen (nematode tegning) vises en rotspisende nematode fanget av en sopp. Soppen avgir en attraktivt kjemikalie i ringcellene for å lokke nematoden inn. Når en nematode er inne i ringen, svulmer cellene opp som en ballong som danner en tett krage. Sopphyfer vokse deretter inn i nematoden for å fordøye den. Ved å fange nematoden og spise den, har soppen bidratt til å beskytte planten.

Sunn jord er et rikt og fascinerende økosystem, som består av mange forskjellige fragmenter og partikler av materie i ulike stadier av nedbryting, holdt sammen av sekret fra bakterier, sopptråder og organisk materiale. I motsetning til dette er skadet jord et hardt landskap av skarpe mineralpartikler og lite liv (dead soil and rhizosphere drawings). Moderne jordbruksmetoder forstyrrer ofte jorda og setter den tilbake til et tidlig stadium av økologisk suksesjon som favoriserer pionérarter og de med korte livssykluser; ofte bare bakterier og noen få små flagellater. Denne jorda er ofte mindre stabil og mer mottakelig for problemer med erosjon, næringsstofftap og skadedyr- eller sykdomsangrep. Den negative effekten på jordlivet kan reduseres ved å begrense jordarbeiding, ved å bruke ulike grønngjødselvekster, ved å bruke kompost, bokashi og fermentert husdyrgjødsel, kompostte andre produkt som fremmer en sunn mikrobiell aktivitet og som støtter de naturlige prosessene i jordøkosystemet.

Om kunstneren:

Katelyn Solbakk har jobbet med mikroskopering siden 2010, og kunst har vært hennes hobby hele livet. I 2016 begynte hun å lage en serie tegninger med mål om å hjelpe folk å bli kjent med mikrolivet i jorda, og se dem som dyr, i stedet for merkelige vesen fra verdensrommet. Alle hennes kunstverk tegnes for hånd. Hun vil fortsette å utvikle denne serien, og håpet er etter hvert å gi ut en bok for å vise tegningene slik at jordmikrolivet blir enda mer verdsatt. Finn informasjon og kontakt Katelyn via hennes hjemmeside: www.protozoaprincess.com, eller ved å følge henne på instagram: @protozoaprincess.

Bacteria and fungi are gaining recognition for their contributions to healthy soil and agricultural sustainability, but protozoa and other less acknowledged microscopic soil organisms also play a key role in the soil ecosystem.

Protozoa are single-celled organisms that feed on bacteria and other materials in the soil, and release nutrients in plant-available forms. Protozoa in soil are notoriously challenging to study, and more research is needed before we can gain a better understanding of their effects on plant life. We know that biodiversity is critical for ecological health, and therefore activities of all microorganisms play some role in the development and maintenance of healthy, resilient soils. The presence and diversity of protozoa in a soil sample can help us evaluate the ecological health of that soil.

Protozoa can be grouped into several broad categories. Flagellates tend to be smaller in size, and are characterized by the presence of one or two long whip-like tails that are used for both movement and food collection. Ciliates are generally larger than flagellates, and can be surprisingly complex for an organism that consists of just a single cell. Ciliates move with the help of many small hair-like structures called cilia, instead of the long flagella used by flagellates. They can be highly active hunters (Euplotes drawing) or sedentary filter feeders (Vorticella drawing). Some types of ciliates, such as Vorticella, can indicate low oxygen conditions, so their presence could potentially be seen as a negative sign in soil. However, the presence of such ciliates should not automatically be considered a “bad” sign. Diversity is the most important factor to consider when evaluating the soil ecosystem, so in this view there are no individual organisms that are seen as negative, only those that may indicate certain conditions.

Amoebae are the third main group of protozoa that we see in soil samples. Amoebae have no defined body shape; they are more like a kind of fluid gel. They use “false feet”, also known as pseudopods, to move around and capture food (Amoeba drawing). Some species of amoebae are able to build a shell, and these are referred to as testate amoebae (testate amoeba/difflugia drawing).

In addition to protozoa, we can also see multicellular creatures such as rotifers and nematodes in the microscope. These tiny animals also play important roles in decomposition and nutrient cycling. Rotifers (rotifer drawing) are filter feeders, using rows of cilia around their mouthparts to create a vortex that pulls water and food particles into the animal’s mouth.

Nematodes are a kind of roundworm. Some eat bacteria and others feed on plant roots. They look like earthworms, but are small enough to be seen in the microscope. In the illustration (nematode drawing), a root feeding nematode has been captured by a predatory fungus. Nematodes use chemical sensing to find food, so the fungus emits an attractive chemical in the ring cells to draw the nematode into them. Once a nematode is within the ring, the cells swell up like a balloon forming a tight collar. Fungal hyphae then grow into the nematode’s body to digest it. By trapping the nematode to feed itself, the fungus has helped to protect the plant.

Healthy soil is a rich and fascinating ecosystem, made up of many different fragments and particles of matter in various stages of decomposition, held together by bacterial secretions, fungal threads and organic matter. In contrast, damaged soil is a harsh landscape of jagged mineral particles and little life (poor soil illustration). Agricultural activity tends to disturb the soil and reset it back to an early stage of ecological succession that favours hardy pioneer species and those with short life cycles; often little more than bacteria and a few small flagellates. This soil tends to be less stable and more susceptible to problems with erosion, nutrient depletion, and pest or disease outbreaks. The impact of agricultural activity on soil can be lessened by reducing the frequency and intensity of tillage, using diverse cover crops and crop rotations, and by the addition of compost, bokashi and fermented manure, compost tea, and other products that promote healthy microbial activity and support the natural processes of the soil ecosystem.

About the artist:

Katelyn Solbakk has been working at a microscope since 2010, and art has been her lifelong hobby. In the summer of 2016,she began to create a series of illustrations with the goal of helping people connect better with these creatures and see them as wildlife, rather than aliens. All her artwork is drawn by hand. She continues to develop this series, and hopes to eventually release a book to showcase the collection and spread appreciation for microscopic soil life even farther. Find out more information and connect with the artist via her website: www.protozoaprincess.com, or by following her on instagram: @protozoaprincess.