Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Riesige Einzeller sind die heimlichen Stars des Ozeans

21.04.2016

- Französisch-deutsches Forscherteam veröffentlicht in Nature neue Erkenntnisse zur Zusammensetzung des Zooplanktons -

Einzellige Planktontierchen spielen im Ökosystem Ozean eine größere Rolle als bisher angenommen. Das zeigt eine Studie, die Meeresforscherinnen und Meeresforscher aus Frankreich und vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature veröffentlichen. Die Entdeckung hat Einfluss auf das Verständnis des marinen Nahrungsnetzes und wichtiger Stoffkreisläufe im Ozean.


Ein Underwater Vision Profiler bei einer Probeausbringung in der Kieler Foerde.

Foto: Rainer Kiko, GEOMAR

Von mikroskopisch kleinen Bakterien bis zur meterlangen Qualle – der Begriff Plankton, um 1880 vom Kieler Meeresbiologen Victor Hensen für frei im Wasser treibende Organismen geprägt, umfasst eine riesige Gruppe verschiedener Lebensformen. Trotz der geringen Größe vieler Planktonarten spielen sie aufgrund ihrer Häufigkeit zentrale Rollen für das Nahrungsnetz und die Stoffkreisläufe im Ozean.

So produzieren photosynthetisch aktive Arten beispielsweis Sauerstoff und binden Kohlenstoff aus der Atmosphäre, größere räuberische Arten bilden die Nahrungsgrundlage für Fische, Seevögel und Wale. Gleichzeitig stellen die geringe Größe und die große Empfindlichkeit vieler Organismen die Wissenschaft auch vor technische Herausforderungen bei der Erforschung des Planktons.

Jetzt veröffentlichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Pierre und Marie Curie (UPMC) Paris und des französischen Centre national de la recherche scientifique (CNRS) sowie des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel in der internationalen Fachzeitschrift Nature eine Studie, nach der einzellige Planktontierchen aus der Gruppe der Rhizaria einen viel größeren Anteil am tierischen Plankton haben als bisher angenommen. „Bisher wurde tierisches Plankton vor allem mit kleinen Ruderfußkrebsen gleichgesetzt. Dieses Bild muss nun revidiert werden“, sagt Dr. Rainer Kiko vom GEOMAR, einer der Ko-Autoren der Studie.

Die Studie beruht auf Daten, die während 20 Expeditionen in den vergangenen acht Jahren im Mittelmeer, im Atlantischen, Pazifischen und Indischen Ozean erhoben wurden. Dabei kamen neu entwickelte sogenannte „Underwater Vision Profiler“ (UVP) zum Einsatz. Die Geräte bestehen aus einer Lichtquelle, die ein genau definiertes Wasservolumen ausleuchtet, und einer integrierten Kamera, welche pro Sekunde mehrere Bilder des ausgeleuchteten Wasservolumens aufnimmt. Lässt man das Gerät vom Schiff aus in die Tiefe, kann man somit Planktonorganismen ablichten, diese anschließend bestimmen und ihre Häufigkeit ermitteln.

Auf diese Weise lassen sich Organismen erfassen, die einen halben Millimeter und größer sind, ohne sie aus ihrem Lebensraum entfernen zu müssen oder sonst wie störend in den Lebensraum einzugreifen. Das ist ein bedeutender Vorteil gegenüber bisherigen Methoden. „Plankton wird bisher mit besonders feinmaschigen Netzen gefangen, an Bord geholt, fixiert und dann im Labor ausgezählt. Dabei gehen aber viele der einzelligen Rhizarier verloren, da sie im Laufe der Probenahme zerstört werden“, sagt Dr. Helena Hauss vom GEOMAR, ebenfalls Ko-Autorin der Nature-Studie.

Wie die UVP-Zählungen ergaben, ist der Anteil der einzelligen Rhizaria in allen Ozeanen weit größer als auf Grundlage älterer Netzfänge vermutet – im Durchschnitt machen sie ein Drittel des tierischen Planktons aus. Vor allem in den nährstoffarmen tropischen Ozeanen sind sie stark vertreten.

„In Biogeochemischen Modellen zu Nahrungsnetzen oder zum Einfluss des Planktons auf den Kohlenstoffkreislauf und damit das Klima kamen diese Rhizaria bisher kaum vor – das muss sich jetzt ändern. In den offenen tropischen Ozeanen könnten sie eine ähnlich wichtige Funktion wie die Korallen der Küstenregionen einnehmen, da sich auch viele Rhizarier als Räuber von anderen Planktontieren ernähren und mit Hilfe photosynthese-betreibender Symbionten Energie gewinnen“, betont Dr. Kiko.

Damit ist die neue Studie auch ein wichtiges Ergebnis des Kieler Sonderforschungsbereichs 754, der seit 2008 die Interaktion zwischen Ozean und Klima in den tropischen Regionen erforscht und die aktuelle Studie mitfinanziert hat.

Diese erste globale Erfassung des Zooplanktons mit optischen Methoden eröffnet neue Wege zur Beurteilung der Rolle des Planktons bei vielen Prozessen, aber sie ist natürlich nur der Anfang. „Die Datenerhebung geht weiter, und wir hoffen bald besser zu verstehen, ob Rhizarier auch in hochproduktiven Küstengebieten des Altantiks und Pazifiks eine besondere Rolle spielen“, sagt Dr. Kiko.

Originalarbeit:
Biard, T, L. Stemmann, M. Picheral, N. Mayot, P. Vandromme, H. Hauss, G. Gorsky, L. Guidi, R. Kiko, F. Not (2016): In situ imaging reveals the biomass of giant protists in the global ocean. Nature, Advance Online Publication, http://dx.doi.org/10.1038/nature17652

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.upmc.fr Die Universität Pierre und Marie Curie
http://www.cnrs.fr Das Centre national de la recherche scientifique
http://www.sfb754.de Der Sonderforschungsbereich 754 „Klima – Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean“

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Evolutionsvorteil der Strandschnecke
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Mobile Goldfinger
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit