Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Ozean von Symbiosen, von ungeahnter Tiefe

07.10.2008
In der Oktober-Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Reviews Microbiology" beschreiben Nicole Dubilier und ihre Kollegen vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen, dass chemosynthetischen Symbiosen im Meer und überraschenderweise auch im Flachwasser allgegenwärtig sind.

Vor mehr als 300 Jahren beobachtete der niederländische Naturkundler Antonie van Leeuwenhoek Mikroorganismen, die auf seinen Zähnen lebten - und beschrieb damit erstmals eine Symbiose. Vor etwa 30 Jahren wurden an heißen Tiefseequellen des Galapagosgrabens so genannte chemosynthetische Symbiosen zwischen Röhrenwürmern und Bakterien entdeckt.


Der Wurm Olavius algarvensis lebt im Mittelmeer und hat weder Mund noch Darm. MPI Bremen

Zum ersten Mal fanden Forscher dort eine hochproduktive Lebensgemeinschaft, die ihre Energie nicht aus dem Sonnenlicht sondern aus chemischen Umsetzungsprozessen zieht. Heute ist bekannt, dass Symbiosen in einer Vielzahl unterschiedlicher Lebensräume auftreten, wo mindestens hunderte Wirts- und Symbiontengruppen zusammenwirken.

In der Oktober-Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Reviews Microbiology" beschreiben Nicole Dubilier und ihre Kollegen vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen, dass solche chemosynthetischen Symbiosen im Meer allgegenwärtig sind. An hydrothermalen Quellen wie jenen des Galapagosgrabens, an denen heißes, mineralreiches Wasser aus dem Erdinneren strömt, machen symbiontische Organismen den Großteil der Biomasse aus.

Photosynthese ist in den dunklen Tiefen des Meeres unmöglich. Stattdessen nutzen die Organismen chemische Energie, beispielsweise aus Sulfid oder Methan, um anorganischen Kohlenstoff zu fixieren und in organisches Material umzuwandeln. Leuchtend rote Röhrenwürmer wachsen dort zu mehreren Metern Länge heran, ohne jemals einen Bissen zu essen - verfügen sie doch nicht einmal über einen Mund. Bakterien, die ihnen unter der Haut sitzen, nehmen Stoffe aus dem Quellwasser auf und geben Stoffwechselprodukte an die Würmer weiter. Was haben die Bakterien davon? Sie leben sicher in ihrem Wirt, der ihnen die stete Nähe zur Nahrungsquelle garantiert. Ähnliche Gemeinschaften bilden Bakterien mit Schnecken, Muscheln oder kleinen Krebschen.

An anderer Stelle erreichen die Symbiosen weniger eindrucksvolle Gestalt - sind aber ebenso vielfältig und erfolgreich. Zum Meeresboden gesunkene Walkadaver etwa bilden einen beliebten Lebensraum für chemosynthetische Gemeinschaften, ebenso Holzreste und Schiffswracks.

Warum immer in die Ferne schweifen? Erst langsam entdecken die Forscher auch die symbiontische Vielfalt direkt vor unserer Nasenspitze, in den Flachwassergebieten des Ozeans. Im Mittelmeer, vor den idyllischen Stränden der Insel Elba beispielsweise, untersucht Mitautor Christian Lott unscheinbare weiße Würmer. Auch sie haben keinen Mund, keinen Darm, keinen Anus, keine Nephridien - die sonst die Funktion der Nieren übernehmen. Unter der Haut beherbergen sie bis zu sechs verschiedene Bakterienarten, die ihnen sowohl die Nahrungsaufnahme als auch die Entgiftung des Körpers abnehmen.

In Anbetracht der Tatsache, dass erst eine kleiner Teil der Tiefsee erforscht ist, wird die Zahl der bekannten chemosynthetischen Symbiosen sicher noch steigen, betont Dubilier. Mit Hilfe der modernen mikrobiologischen Techniken werden am laufenden Band neue Verbindungen und Symbionten entdeckt. Eine dieser Techniken ist die so genannte Sequenzanalyse, bei der mit Hilfe von Computern charakteristische Abschnitte der DNA untersucht werden, um die Herkunft und Identität von Organismen zu klären. Heute noch ein teures Unterfangen, werden solche Analysen zusehends kostengünstiger und eröffnen bisher nicht da gewesene Möglichkeiten, meint Dubilier. Mit zahlreichen Überraschungen über Herkunft, Ausbreitung und Stoffwechsel der Mikroorganismen und ihrer Wirte sei noch zu rechnen.

Autorin: Dr. Fanni Aspetsberger

Dr. Manfred Schloesser | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung
26.04.2017 | Universität Ulm

nachricht Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt
26.04.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie