Neue Bakteriengruppe im Meer entdeckt

Meerwasser hat es in sich: In nur einem Milliliter tummeln sich bis zu zwei Millionen winzige Bakterien. Da wundert es nicht, dass das Wissen über die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften im freien Wasser der Weltmeere äußerst lückenhaft ist. Einen großen Schritt nach vorne macht die Wissenschaft jetzt durch die Forschungsergebnisse der Oldenburger Meeresmikrobiologen Prof. Dr. Meinhard Simon, Dr. Natascha Selje und Dr. Thorsten Brinkhoff, die in der heute erscheinenden Ausgabe des Wissenschaftsjournals NATURE (Volume 427, 29. Januar 2004*) vorgestellt werden. Den WissenschaftlerInnen des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres der Universität Oldenburg gelang es, eine neue und sehr häufige Bakteriengruppe zu identifizieren. Diese neue Gruppe, die RCA-Cluster genannt wurde, gehört zur Familie der Roseobacteriaceen.

Die jetzt identifizierte Bakteriengruppe findet sich in vielen Meeresgebieten der gemäßigten Zone sowie im Nord- und Südpolarmeer. Während sie beispielsweise in der Nordsee und dem Nordpolarmeer 5 bis 10 Prozent aller Bakterien in der oberflächennahen Wasserschicht ausmacht, bringt sie es im Südpolarmeer sogar auf 20 Prozent. In tropischen und subtropischen Regionen mit höheren Wassertemperaturen kommen Bakterien dieser Gruppe nicht vor.

Bei ihren Untersuchungen im Südpolarmeer stellten die Oldenburger Forscher fest, dass sich die Zusammensetzung der neu identifizierten Gruppe nördlich und südlich der Polarfront unterscheidet (sog. Phylotypen). Damit konnten sie erstmals belegen, dass die Verbreitung von marinen Bakteriengruppen und -arten durch die Verteilung von Wassermassen reguliert wird und die Temperatur dabei eine wichtige Rolle zu spielen scheint.

Um Bakterien sicher identifizieren zu können, müssen sie zuvor im Labor kultiviert werden. Meeresbakterien verhalten sich dabei besonders eigensinnig: Bei dem Versuch sie zu kultivieren, versagen oft die klassischen mikrobiologischen Methoden, da sich das Wachstumsmilieu und die Wachstumsbedingungen dieser Organismen fundamental von den Bedingungen unterscheiden, die im Labor gewöhnlich hergestellt werden können. Den Oldenburger WissenschaftlerInnen gelang es dennoch, die neue Bakteriengruppe zu identifizieren, indem sie zwei Methoden kombinierten: Sie untersuchten die genetischen Fingerabdrücke von Bakterien im Wasser und fanden so heraus, welche Bakterien besonders häufig vorkamen. Durch schonende Versuchsbedingungen regten sie selektiv das Wachstum dieser häufigen Bakterien an, so dass eine Identifikation möglich wurde.

Bisherige Untersuchungen in offenen Meeresgebieten gaben lediglich Aufschluss über das Vorkommen und die Häufigkeit von übergeordneten Bakteriengruppen. Die Oldenburger Wissenschaftler haben nun dafür gesorgt, dass für die neu identifizierte, sehr häufige Bakteriengruppe RCA-Cluster eine wesentlich differenziertere Analyse des Vorkommens möglich ist. Den großen Fortschritt, den dies bedeutet, kann man sich am Beispiel von Landpflanzen vor Augen führen: Eine grobe Vorstellung von der weltweiten Verbreitung der Familie der Kiefern (mit ihren Gattungen Kiefer, Fichte, Lärche und Zeder) sagt noch nichts über ihr reales Vorkommen an bestimmten Orten aus. Wenn aber dank neuer Untersuchungen die exakte Verbreitung einer ihrer wichtigsten Gattungen, etwa der Fichte, in bestimmten Klimazonen nachgewiesen werden kann, ist dies ein bahnbrechender Erfolg für die Wissenschaft.

Kontakt: Prof. Dr. Meinhard Simon, Tel.: 0441/798-5361, E-Mail: m.simon@icbm.uni-oldenburg.de