HANS TORE RAPP

text and photos by Courtney Flanagan

Hans Tore is a Researcher at the Centre for Geobiology. A Norwegian, he lives on the sea and grew up on the sea so his interest in the macro biology of sea creatures is not surprising! From his undergraduate days, he has been particularly interested in marine taxonomy. Because there are so many species and so little known about them, sponges seemed especially interesting to him. Initially, however, his supervisor tried to dissuade him. "It's impossible!" he was told. Hans Tore however is a persistent fellow! He searched until he found the only person in Nordic countries who works on sponges. He agreed to work with Hans Tore, but suggested he begin with a small, easy group of very tiny sponges. Hans Tore did so. At the beginning of his research, about seven or eight sponges had been identified in this group; by the end of it, Hans Tore had added close to 15 new sponges to the list, sponges new to Norway and the world!

On this particular cruise, this sponge taxonomist is focusing on identifying the sponges on the seamount,
and studying the function of the entire ecosystem. What do sponges eat? How do they build up such a large biomass? What symbiotic microorganisms on sponges help them build up this huge biomass, and how does it happen?

Hans Tore spoke to us about the difficulty of finding scientists interested in taxonomy (classification of species), and the difficulty of getting funding for this very important, but perhaps less glamorous, aspect of science. He pointed out that it is impossible to study the relationships in an ecosystem if one doesn't know the taxonomy. Currently, the focus for those who do work in this field is the study of the genetics; the morphology (the study of the form or shape).of a specimen is often neglected. In working on the genetics in fact, scientists are sometimes not even sure of what the specimen actually does look like. The genetics can be of course very important; two species can look very much alike but turn out to have quite different DNA, but it is only part of the story.

For any scientist, finding sources for grant money to finance research is a never-ending challenge. Though this is not a major reason why Hans Tore is interested in sponges, the possible commercial applications that are beginning to be seen in them helps macro biologists like him obtain research money. He recently completed a project with fifteen partners, partially sponsored by pharmaceuticals, focused on bioprospecting. Sponges have a strong defense system. What molecules make up this system? How can it be used in cancer defence? There is also interest in the spicules (skeleton)of a sponge They are made of the same material used in glass. Since sponges have no nervous system, it is thought that cells communicate through these spicules. On the ocean floor there are in some places layers several meters deep of them, the remains of dead sponges. Since one can send light through the spicule, experimental work is going on to use them, or their copy, in fibrotics. Another potential use of one sponge is a particular part of its chemistry that is successful in keeping barnacles off of boats. However, it cannot yet be released commercially as it is now known if it simply prevents the barnacles from attaching themselves, or if it actually kills them and would thus have a toxic effect on sea life.

Clearly, lots more experiment in the lab needs to happen on all of these possibilities. However, successful lab culture of sponges from the Deep Ocean has proved very difficult. The challenge of duplicating the Deep Ocean environment and the slow growth of these sponges (in the Deep the samples we are extracting are often several hundred years old) pose problems!

All the work that clearly needs to be done in the field and in the lab to further unlock the secrets of this fascinating and very large group (currently about 8000 species identified.) of possibly the most ancient of multi-cell organisms has a serious challenge: time. Papers must be written, grants must be applied for, students must be mentored Hans Tore says there are often weeks when he doesn't get into the lab.

Hans Tore's passion for his subject is clear, as is his knowledge, vision and work ethic. (On this cruise he has already discovered a few new species of sponge.) Hearing him talk about his work is fascinating, and has made sponge enthusiasts out of both the teachers on this ship! He said a dream would be to explore the southern part of the Mid-Atlantic Ridge so he could explore the distribution of sponge species along its entirety. The perseverance he showed when first pursuing a sponsor for his degree will undoubtedly get him there. He told us that as a child he was always "the patient explorer." He remains so today.

Forsker ved Senter for geobiologi/Biologisk institutt, Universitetet i Bergen

Tekst og foto: Anne Karin Wallace

Hans Tore har helt fra han var barn vært interessert i marinbiologi, og da han skulle begynne på masterstudier ved NTNU ønsket han å arbeide med taksonomi innenfor en eller annen dyregruppe. Taksonomien til svampene syntes han at var så rotete at han valgte denne gruppa. For å få veiledning måtte han da til Danmark fordi Nordens eneste svampekspert befant seg der. Nå er ikke dansken alene lenger. Da Hans Tore startet på arbeidet med mastergraden om kalksvamper på Norskekysten kjente man til sju arter av den typen han arbeidet med, da han var ferdig var det blitt førtifem. Femten av dem er arter som ikke var beskrevet tidligere. Etter at han var ferdig med doktorgraden har Hans Tore arbeidet på forskjellige forskningsprosjekt før han ble ansatt som forsker ved Senter for geobiologi.

Taksonomi er Hans Tores hovedarbeidsområde. En taksonom arbeider med å beskrive og klassifisere levende organismer, gi dem navn og plassere dem sammen i slekter og familier slik at de som er plassert sammen er nært knyttet sammen evolusjonsmessig. Han lager altså slektstreet til de svampene han jobber med. Da må han studere morfologien til de eksemplarene han ser på, og sammenlikne med eksemplar av andre arter. Noen av det som karakteriserer de ulike svampartene, for eksempel formen på spiklene, må undersøkes i mikroskop. I tillegg til morfologiske trekk sammenlikner han også DNA fra ulike arter for å være sikker på at stamtreet er riktig.

Når dyr som er samlet inn ved hjelp av slede, firkantskrape eller ROV kommer opp på båten blir de sortert og konservert i alkohol og/eller formalin. Formalin tar godt vare på cellenes form, men ødelegger DNA. Alkohol bevarer DNA intakt, men cellene kan bli deformerte. Tilbake i Bergen vil Hans Tore og andre, blant annet Paco, en av Hans Tores doktorgradsstudenter, være beskjeftiget i lang tid framover. Hans Tore er veileder for flere doktorgradsstudenter, blant annet en som befinner seg i Wien og to i Brasil. Og som de fleste forskerne på dette toktet er han ganske bereist. Samarbeidet med en professor i Brasil startet ved en tilfeldighet, men har vært til stor nytte for begge parter.

Svampene ser som oftest mye penere ut når de er nede i dypet enn når de kommer opp til overflaten. Hans Tore er flink til å identifisere eksemplar av ulike svamparter, både når de er hentet opp fra dypet og når han ser dem på filmen som blir tatt opp av ROVen. Men han har mye kunnskap om marin fauna, og samler inn og identifiserer andre dyr også, for eksempel sjøanemoner, børstemark, snegler, krepsdyr, sjøstjerner og sjøliljer.

Hans Tore har planer om å arbeide videre med å bygge opp en forskergruppe som kan arbeide med taksonomi, økologi og symbiose knyttet til svamper. Ett av hans store ønsker er å studere svampfaunaen på den sørlige delen av den midtatlantiske ryggen, mellom Brasil og Afrika for å sammenlike de økosystemene man har der med de vi finner her nord. Videre utforskning i havdypet vil helt sikkert føre til mange nye oppdagelser som igjen gir oss bedre mulighet til å forstå hvordan økosystemene der nede fungerer. Men studiene av det undersjøiske fjellet vi har undersøkt på dette toktet vil også gi et godt bidrag i så måte, Hans Tore og Paco har flere nye arter i det materialet som er hentet opp derfra.

Les mer om svamper Les mer om undersjøiske fjell