Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Symbiotische Schwefelbakterien verlassen das sinkende Schiff

19.08.2015

Hydrothermale Quellen in Vulkankratern der Tiefsee sind schnell vergänglich. Am ostpazifischen Rücken entstehen und versiegen solche Quellen innerhalb weniger Jahre. Riesenröhrenwürmer finden neue Quellen extrem schnell, wachsen innerhalb eines Jahres mehr als einen Meter und sterben wenige Jahre danach. Dieses Schicksal teilen sie aber nicht mit ihren bakteriellen Symbionten, die tief im Inneren des Wirtskörpers leben. Wie ein internationales ForscherInnenteam unter der Leitung der Meeresbiologin Monika Bright von der Universität Wien entdeckte, verlassen die Schwefelbakterien ihren toten Wirt und vermehren sich im Freien.

Der Riesenröhrenwurm "Riftia pachyptila" lebt an warmen Quellen in der Tiefsee: Dicht gedrängt bei einer Anzahl von bis zu 2.000 Tieren pro Quadratmeter und in Symbiose mit Schwefelbakterien. "Erstaunlicherweise geben die Eltern die Symbionten nicht direkt an ihre Nachkommen weiter", so Monika Bright, Meeresbiologin am Department für Limnologie und Bio-Ozeanographie an der Universität Wien:


Lebende Röhrenwürmer an Hydrothermalquellen vier Jahre nach einem Vulkanausbruch.

Copyright: Monika Bright


Tote Röhrenwürmer vier Jahre nach einem Vulkanausbruch.

Copyright: Monika Bright

"Jede Larve muss ihre Symbionten aus der Umwelt aufnehmen. Einzelne Bakterien infizieren die Haut, ähnlich wie in manchen pathogenen Infektionen, und besiedeln das Innere des Wirtskörpers. Dort vermehren sie sich und erreichen im ausgewachsenen Wurm eine extrem hohe Dichte. Außerdem ernähren sie den darmlosen Wurm, der dadurch Wachstumsraten vergleichbar mit Krebszellen erreicht."

Im Rahmen des europäischen "Marie Curie - Initial Training Network" - Programms "Symbiomics" untersuchte Julia Klose in ihrer Dissertation an der Universität Wien, ob die Symbionten den Wirt auch wieder verlassen können, um die frei lebende bakterielle Population an den warmen Quellen anzureichern.

Dazu wurden während mehrerer Forschungsreisen mit amerikanischen und französischen Kooperationspartnern lebende Würmer aus 2.500 Metern Wassertiefe gesammelt. Das Team inkubierte Wurmgewebe mit lebenden Symbionten für mehrere Tage in speziellen Durchfluss-Hochdruckaquarien. Später in Wien wurden das tote Wirtsgewebe, das Inkubationswasser und die Kolonisationsoberflächen aus den Druckbehältern mit molekularen und mikroskopischen Methoden analysiert.

"In weniger als 24 Stunden verließen viele Symbionten den toten Wirt und besiedelten Oberflächen in den Hochdruckgefäßen – besonders faszinierend war es für uns, dass sich die Bakterien auf den Oberflächen stark vermehrten“, so Klose. Die WissenschafterInnen beobachteten, dass einer abgestorbenen Röhrenwurm-Aggregation nach Versiegen der Quelle zwischen mehreren Millionen und einer Milliarde Bakterien entweichen können.

"Unser Glück war es, dass kurz vor Beginn unserer Forschungen ein unterseeischer Vulkanausbruch am ostpazifischen Rücken, eine Tagesreise von Manzanillo, Mexiko, entfernt, stattgefunden hat. Dadurch konnten wir das Kommen und Gehen der Tiere über fünf Jahre hinweg genauestens verfolgen", erklärt Monika Bright, die seit 20 Jahren an den faszinierenden Würmern arbeitet. Nur neun Monate nach der totalen Auslöschung der Wurmpopulation durch den Vulkan waren die warmen Quellen wieder besiedelt, wobei die Lebensdauer vieler Würmer trotz erheblicher Größe weniger als zwei Jahre betrug. Dies führte zur vermehrten Freisetzung von Symbionten, die dann die nächste Wurmgeneration wieder infizieren konnten.

Publikation in "Proceedings of the National Academy of Science":
Klose J, Polz MF, Wagner M, Schimak MP, Gollner S, Bright M (2015): Endosymbionts escape dead hydrothermal vent tubeworms to enrich the free-living population. In Proceedings of the National Academy of Science
doi: 10.1073/pnas.1501160112

Wissenschaftlicher Kontakt
Univ. Prof. Dr. Monika Bright
Department für Limnologie und Bio-Ozeanographie
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14
T +43-1-4277-764 30
monika.bright@univie.ac.at

Rückfragehinweis
Stephan Brodicky
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 41
stephan.brodicky@univie.ac.at

Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 19 Fakultäten und Zentren arbeiten rund 9.700 MitarbeiterInnen, davon 6.900 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: An der Universität Wien sind derzeit rund 92.000 nationale und internationale Studierende inskribiert. Mit über 180 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung in Österreich. http://univie.ac.at

1365 gegründet, feiert die Alma Mater Rudolphina Vindobonensis im Jahr 2015 ihr 650-jähriges Gründungsjubiläum mit einem vielfältigen Jahresprogramm – unterstützt von zahlreichen Sponsoren und Kooperationspartnern. Die Universität Wien bedankt sich dafür bei ihren KooperationspartnerInnen, insbesondere bei: Österreichische Post AG, Raiffeisen NÖ-Wien, Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft, Stadt Wien, Industriellenvereinigung, Erste Bank, Vienna Insurance Group, voestalpine, ÖBB Holding AG, Bundesimmobiliengesellschaft, Mondi. Medienpartner sind: ORF, Die Presse, Der Standard.

Stephan Brodicky | Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nesseltiere steuern Bakterien fern
21.09.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Die Immunabwehr gegen Pilzinfektionen ausrichten
21.09.2017 | 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: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften