Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hoch spezialisierte Bakterien kommen im Ozean auch außerhalb ihres bisher bekannten Lebensraumes vor

15.06.2016

Ozeane sind vielfältige Lebensräume, die nach Tiefe, Wassertemperatur und Strömung unterschiedliche Bedingungen für Bakterien bieten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um die Mikrobiologin Jun.-Prof. Dr. Mirjam Perner vom Biozentrum Klein Flottbek und Dr. Giorgio Gonnella vom Zentrum für Bioinformatik der Universität Hamburg haben durch die Untersuchung von mehr als 62 Millionen Gensequenzen nachgewiesen, dass Bakterien, die bisher nur an spezifischen Orten im Meer vermutet wurden, tatsächlich auch in anderen Bereichen vorkommen, obwohl sie an die dortigen Umweltbedingungen nicht angepasst sind. Die Ergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe von „Nature Microbiology“ veröffentlicht.

Die Erkenntnisse der Hamburger Gruppe stützen eine in der Mikrobiologie intensiv diskutierte Hypothese des niederländischen Biologen Baas Becking von 1934 zur Verbreitung von Mikroorganismen: „Alles ist überall, aber die Umwelt selektiert“.


Mikroskopaufnahme eines Bakteriums

Bild: UHH/Perner

Becking ging davon aus, dass alle Arten von Mikroorganismen, etwa Bakterien und Algen, weltweit verbreitet sind, aber in unterschiedlicher Häufigkeit vorkommen. Abhängig von den Gegebenheiten des Lebensraums kommen Arten mit bestimmten Eigenschaften zwar in größerer Zahl vor, aber die anderen Arten sind dennoch vorhanden, wenn auch schwer bis gar nicht nachweisbar.

Die Forscherinnen und Forscher untersuchten in einem interdisziplinären Team aus den Bereichen Mikrobiologie, Bioinformatik, Geowissenschaften und Ozeanographie systematisch die Ozeane nach Bakterien, die bislang nur an hydrothermalen Tiefseequellen, sogenannten „Schwarzen Rauchern“, identifiziert worden waren.

Dort tritt bis zu 400 Grad heißes, stark mineralhaltiges Wasser aus dem Boden aus und gibt die gelösten Stoffe in das kältere Umgebungswasser ab. Viele dieser Stoffe können von den Bakterien als Energiequelle genutzt werden, weswegen in diesen Lebensräumen – im Gegensatz zum größtenteils dünn besiedelten Tiefsee – oft das Leben floriert. Bisher ging man davon aus, dass die an die extremen Bedingungen angepassten Bakterien in anderen Habitaten im Ozean nicht zu finden sind.

Nach Vergleichen von 62 Millionen Gensequenzen – eine Sequenz repräsentiert jeweils ein Bakterium – konnten die Forscherinnen und Forscher erstmals nachweisen, dass viele dieser Bakterien auch weit entfernt von hydrothermalen Quellen zu finden sind, allerdings in sehr geringer Konzentration.

Wenn dieses Phänomen auch auf andere spezialisierte Habitate des Ozeans zu übertragen ist, hätte demnach jeder Lebensraum im Ozean theoretisch das Potenzial, unterschiedliche und an verschiedene Umweltbedingungen angepasste mikrobielle Gemeinschaften hervorzubringen.

„Wir gehen davon aus, dass die ‚hydrothermal-spezifischen‘ Bakterien bisher wohl deshalb nicht in anderen Bereichen entdeckt wurden, weil die Menge an Sequenzdaten nicht ausreichend war“, erklärt Jun-Prof. Dr. Mirjam Perner vom Biozentrum Klein Flottbek.

Die nun veröffentlichte Studie zeige, dass eine ausführliche Untersuchung der marinen mikrobiellen Gemeinschaften eine viel tiefere Analyse als bisher angenommen erfordere, wobei die Sequenzen von Millionen an Mikroorganismen betrachtet werden müssten.

Die Forschung zur Verbreitung von Mikroorganismen ist zum Beispiel für die Fragestellung relevant, auf welchen Wegen die Besiedelung von im Ozean geografisch isolierten Bereichen möglich ist.

Link zum Artikel:
Endemic hydrothermal vent species identified in the open ocean seed bank.
doi: 10.1038/nmicrobiol.2016.86: http://www.nature.com/articles/nmicrobiol201686

Weitere Informationen:

https://www.uni-hamburg.de/presse/pressemitteilungen/2016/pm50.html

Birgit Kruse | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues aus der Schaltzentrale
18.07.2018 | Karl-Franzens-Universität Graz

nachricht Chemische Waffe durch laterale Gen-Übertragung schützt Wollkäfer gegen schädliche Pilze
18.07.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck

18.07.2018 | Energie und Elektrotechnik

BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten

18.07.2018 | Verfahrenstechnologie

Verminderte Hirnleistung bei schwachem Herz

18.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics