På Sjælland kan man besøge Danmarks smukkeste lagerbygning – og møde de lysædere, som vi skylder vores liv

Midt mellem himmel og overdrev hænger en rød glente stille i luftens usynlige strømme. De slanke vinger bryder vindene og holder rovfuglen på plads dér i det blå.

Deroppefra må den kunne se ud over det hele. Over mosaikken af skov og sø og marker, over hele det kuperede morænelandskab formet af istidens kilometertykke kappe, der skubbede jordmasser rundt og skabte stigninger og fald, som med tiden blev furet af smeltevandssøer eller beklædt med skove, der blev fældet og brændt af for at skabe marker og overdrev – bortset fra en enkelt lille plet, en samling skov, der har stået her i årtusinder, og som er det tætteste, Danmark kommer på at have en urskov.

Det er Suserup Skov, eller som professor Per Gundersen siger:

»Det er et lager.«

Skovens skønhed er ikke det, der opholder Per Gundersen. Han er professor i skovøkologi, men oprindeligt uddannet kemiingeniør og ikke stiv i, hvad planterne hedder. Det er andre ting, der interesserer ham.

»Alt det her er et energilager,« siger han og slår ud med armene.

»Det er lagret CO₂.«

I så fald må det være Danmarks smukkeste lagerbygning. Omkring os står skoven forårsklædt og gør sig til med blomstrende bunddække over træernes knoklede rødder. Henslængt over skovbunden ligger faldne stammer i varierende grader af forrådnelse. Flere af dem er over 300 år gamle. De spirede i en verden, hvor dampmaskinen endnu ikke var opfundet, og hvor videnskabsmænd satte spørgsmålstegn ved de gamle læresætninger og udsatte dem for eksperimenter.

Som da den britiske kemiker Joseph Priestley satte en glasklokke over en plante og fandt ud af, at planter laver ilt, men kun hvis de står i lyset.

Det var fotosyntesen, Priestley var på sporet af, og den er altafgørende.

Uden den ville så godt som intet liv på Jorden være muligt. Al den mad, vi spiser, kommer fra planter. Alle bøffer, alle fisk, alle pateer er bare ombygninger af den solenergi, planterne har fanget. Den ilt, vi indånder, har planterne frigivet, og energien, vi graver op af jorden og futter af, var engang organisk materiale, der faldt som stammer og visne blade og døde alger i iltfattige moser eller på havets bund og gennem millioner af år blev omskabt til kul, olie, gas.

Hvis livet kun kunne ét trick, skulle det være fotosyntese. Som digter Inger Christensen har formuleret det med en vis poetisk tilsnitning:

»I det, vi kalder uendelighed, kommer solens energistrøm farende med sine fotoner og i samme øjeblik de rammer jordskorpen og havoverfladen standser de og deres energi nedbrydes brat og bliver til varme. Jeg forestiller mig, at livet må være opstået for ligesom at glatte lidt ud på denne choktilstand.«

Små kemiske fabrikker

Per Gundersen går i knæ og graver en lille skovbundsplante op. Vorterod, hedder den, hvilket måske ikke er så flatterende, men meget præcist, for på roden stikker små knolde ud, som var de vorter. Det er de ikke. Det er små lagre; urtens lommer. Derinde har den gemt grokraft, så den næste forår kan spurte op gennem mulden og nå at suge solens stråler til sig, inden træernes bladhang lukker for himlen.

»Det er et lille startapparat,« siger Per Gundersen og planter vorteroden igen.

»Det ville være dumt at satse udelukkende på Solen.«

Sådan kan også en få centimeter høj plante være snedig. Hvilket kun overrasker, hvis ikke man ved, hvor avancerede planter er. Hver især er de verdens mest raffinerede kemiske fabrikker. I deres blade sidder små solfangere – grønkorn – og de indeholder klorofylmolekyler, som gør noget uhørt: De fanger solens energi.

Det gør et gulvtæppe for så vidt også. Men gulvtæppet kan ikke finde ud af at få noget ud af energien; den omformes bare til varme. Rammer solens stråler derimod vorterodens blad, opsuger klorofylet den lille pakke af lysenergi og rækker den videre til et hjælpemolekyle, der rækker den videre til et andet og et andet, og sådan vandrer solens energi som en stafet mellem molekylerne, indtil den når et vandmolekyle og splitter det til atomer. Ilten i det, der for et øjeblik siden var et H₂O-molekyle, sender planten ud i atmosfæren, men de to H’er, brintatomerne, kan nu klistres sammen med den CO₂, som bladet har suget fra luften, og endelig kan planten lave det, der var meningen med hele denne kædedans: livets byggesten – den energirige, kulstofholdige glukose.

Sådan lykkes det vorteroden at lave lækre sukkermolekyler ud af noget så upraktisk som lys og luft. Planten omformer Solens energi og gør den til kemisk energi, hvilket vil sige, at energien nu ligger lagret i glukosemolekylets bindinger, klar til at blive ombygget eller futtet af – og når det sker, afgives den energi, der blev indfanget fra Solen, igen.

Al den kemi i så lille et hjerteformet urteblad.

Så prøv engang at bukke dig ned og plukke et blad. Det, du står og ser på, og som kan virke så ordinært, er i virkeligheden det utrolige resultat af et vanvittigt tilfælde, hvor to ældgamle bakterier blev virkelig tætte venner.

For at forstå det skal vi en tur ned i det helt tykke familiealbum.

Det helt tykke familiealbum

Det er noget hyr at undersøge bakterier; de ligger bare der under mikroskopet som et lille blop. I langt den største del af videnskabens historie var bakteriernes familiealbum derfor næsten umuligt at udfylde.

Hvilket måske kan synes ligegyldigt, indtil det går op for én, at det var der, det hele startede. Du og din chef og fisken på din frokosttallerken kan finde jeres fælles forfader i bakteriernes verden. Intet liv ville eksistere, hvis ikke det var opstået på Jorden for omtrent 3,8 milliarder år siden og havde fundet sin identitet i form af en bakterie.

Mens århundreder blev til årtusinder, og årtusinder blev til millioner af år, lå disse små bakterier og formerede sig og videreudviklede sig, indtil en gren af dem blev til livets skæbnebakterie: cyanobakterien. En lille bakterie, der fandt ud af, hvordan den kunne gemme Solens energi som sukkerstoffer og i processen splitte vandmolekylet H₂O.

Fotosyntesen var opfundet. Og det var vitalt.

Med fotosyntesen fulgte nemlig ilten, som langsomt ophobedes i atmosfæren, og uden ilt, ingen energikrævende individer som dig.

Som en suppetallerken

Men at lige netop du og andre avancerede organismer kunne opstå, krævede, at bakterielivet slog en ekstra pikant krølle på sig selv. Og det var netop, hvad en 29-årig, ambitiøs og insisterende adjunkt fik færten af, da hun i slutningen af 1960’erne fremsatte en bizar idé, der ændrede vores opfattelse af evolutionen.

I marts 1967 udkom en videnskabelig artikel, som påstod, at der inden i vore celler bor spøgelser af små fremmede væsener, der arbejder for os. Og værre endnu: De væsener var engang fremmede bakterier, der levede deres egne meningsfulde liv.

Forfatteren til artiklen var den uhørt unge biokemiker Lynn Margulis, som var interesseret i vores helt dybe historie: Hvordan simple, encellede bakterier – dem, vi kalder prokaryoter – udviklede sig til at blive til effektive, velordnede celler med arvematerialet indkapslet i en kerne og specialiserede små fabrikker udenom. Kort sagt: til cellerne inde i dig og din stuebirk og sølvfiskene bag panelet.

Lidt forsimplet kan man sige, at en prokaryot-bakterie er som en suppetallerken: Inde i cellen ligger alting og flyder rundt mellem hinanden.

Til sammenligning er vores langt mere avancerede celler, de eukaryote celler, som en grilltallerken, hvor der er ét rum til arvematerialet, ét rum til proteinfabrikkerne, ét rum til forbrænding af stoffer og – hvis man er en plante – ét rum, der opsuger Solens energi.

Videnskaben mente, at denne udvikling fra simple til mere komplekse celler måtte være sket lidt efter lidt, sådan som vi plejer at kende evolutionen, men Lynn Margulis samlede stumper af tanker fra tidligere forskere og forenede dem til en vild idé: Det var ikke sket gradvist, det var sket i ét enkelt spring.

Engang for omtrent 1,5 milliarder år siden, påstod Lynn Margulis, var to forskellige bakterier stødt ind i hinanden i det mægtige hav og havde ved et vanvittigt tilfælde slået sig sammen. Den lille bakterie havde bosat sig inde i den store og var begyndt at arbejde for sin værtscelle. Denne lille bakterie blev med tiden til vores mitokondrier, cellens små fabrikker, der er eksperter i at skabe energi ved at forbrænde ilt.

Og den usandsynlige begivenhed var ikke bare sket én gang, påstod Lynn Margulis. For senere i evolutionen havde en af disse værtsceller slået sig sammen med en anden lille celle – en cyanobakterie – som dermed fandt sig et trygt hjem, hvor den kunne ligge og opfange lysets energi og dele den med sin vært.

Denne lille celle er det, vi i dag kender som et klorofylfyldt grønkorn, og værtscellen blev til en plante. Som den vorterod, hvis blad du måske står og kigger på lige nu.

Det er disse eukaryote hybridceller – som vi normalt deler op i dyreceller, planteceller og svampeceller – som alt såkaldt avanceret liv er bygget op af.

Sagde teorien.

Hvilket lød grotesk. Både at fremmede bakterier skulle bebo hver enkelt af vores celler, og at evolutionen dermed havde taget et enkelt, definerende spring og ikke arbejdet sig stille og roligt fremad som en stenkværn.

Men i de efterfølgende årtier blev metoderne til at aflæse arvemateriale bedre, og stille og roligt tikkede det ene bekræftende resultat efter det andet ind: Den er god nok, sagde de. Godt nok er grønkorn og mitokondrier i dag ikke længere så selvstændige væsener, at de ville kunne pakke deres kufferter og forlade deres værtscelle, men oprindeligt var de hver især deres eget lillebitte individ.

Igennem milliarder af år udviklede samarbejdet sig sådan, at den store celle begyndte at lave proteiner til dens lille beboer, sådan at grønkornene og mitokondrierne kunne fokusere på deres kernekompetence: at skabe energi.

Resultatet af dette lykkelige samarbejde blev, at eukaryote celler fik tusinder af gange mere energi til rådighed pr. gen, end en prokaryot bakteriecelle af samme størrelse ville have. Med den britiske biokemiker Nick Lanes ord er dette enestående møde mellem celler selve den begivenhed, der har vristet livet fri af dets encellede fængsel af energibegrænsning og muliggjort klodens fantastiske mangfoldighed af væsener.

Lageroptælling

Af en skov at være er Suserup Skov ikke specielt stor. Den er lige godt 19 hektar, og omregner man dens træer til energi, ville den kunne holde hånden under 1.638 danskeres energiforbrug i et år. Hvis man optæller det helt store lager – alle Danmarks skove – så ville de kunne holde hele Danmark kørende i tre år. Hvilket virker lidt skuffende.

Men, som Per Gundersen noterer, fortæller det også en del om, hvor stort et forbrug vi har.

Mellem træerne lyser Tystrup Sø blåt i solen. Den milde vind formår lige præcis at røre vandet nok til, at det glitrer, og omkring os står en hel grøn verden og æder løs. For det er, hvad planter gør. Når de rækker deres blade op mod solen, spiser de lyset og fængsler det. De er lysædere, som så kan blive spist af planteædere, der jages af kødædere – for eksempel en rød glente, der hænger stille under himlen over en græsmark ved Suserup Skov med blafrende vinger og blikket fæstnet på noget mellem stråene, måske en mus.

Per Gundersen lægger hånden på en stamme.

»Fotosyntesen er fantastisk,« siger han og klapper træet.

»Det her,« han holder en kunstpause, »er luft.«

Den solide stamme er bare en mellemregning, må vi forstå. En mellemstation for gassen CO₂, som er blevet indkapslet i træets blade og ved hjælp af fotosyntesen bygget om til marv og kerneved og splintved og bark, så træet har kunnet stable sig op i luften, langt over skovbundens andre gevækster, og række sine blade op mod solen. Efter et mindre intermezzo på nogle hundrede år vil træet falde og kulstoffet igen blive frigivet, stammen vil blive nedbrudt af svampe, og mikroorganismer, og kulstoffet vil ende som gassen CO₂.

»Men i mellemtiden,« siger Per Gundersen og giver stammen et sidste klap, »er træet hjem for liv.«

For godt nok er fotosyntesen ikke specielt effektiv – ifølge et groft estimat formår en typisk plante kun at fængsle én procent af energien fra den solstråle, der rammer bladet, som sukkerstof; men det er nok. Denne ene procent understøtter alle fødekæder. Den holder hånden under alt andet liv på Jorden. Der findes ikke noget vigtigere end fotosyntese – planterne er så livsnødvendige, at det er lige før, de burde være hellige.

Kilder: Niels-Ulrik Frigaard, mikrobiolog, Københavns Universitet. Dorthe Ravnsbæk, professor i materialekemi, Aarhus Universitet. Louise Isager Ahl, botanisk forsker ved Statens Naturhistoriske Museum. Tobias Wang, professor i biologi, Aarhus Universitet. Per Gundersen, professor i skovøkologi, Københavns Universitet.

Bøger: David Quammen: ’The Tangled Tree: A Radical New History of Life’. Simon & Schuster, 2019. Nick Lane: ’The vital question’, 2015. Inger Christensen: »Utopisk ordbog standset op ved det tredje ord«. I samlingen ’Energi’, Gyldendal, 1979