Studie über den Speiseplan von Tiefsee-Mikroorganismen und die Rolle von Transportproteinen
Dieser Rest dient den Organismen der Tiefsee als Nahrungsquelle. In den Tiefen des Meeres ist eine komplexe mikrobielle Gemeinschaft am Werk, die die herabsinkende Biomasse verarbeitet. Dabei variiert die Zusammensetzung und der Stoffwechsel der Mikroben mit zunehmender Tiefe. Ein internationales Forschungsteam um Kristin Bergauer und Gerhard J. Herndl von der Universität Wien gewann durch die Analyse Einblicke in Ökologie und biogeochemische Prozesse der Tiefsee.
Im Oberflächengewässer teilen sich einzellige Algen etwa alle zwei Tage. Der größte Teil dieser Algenbiomasse wird vom tierischen Plankton gefressen. Dessen Kotballen sinken als Partikelregen in die Tiefe. Der überwiegende Teil der Partikel wird von Mikroben zersetzt. Allerdings können diese nur Nahrung in gelöster Form aufnehmen. Das bedeutet, dass die organischen Partikel durch mikrobielle Enzyme zuerst aufgelöst werden müssen. Während dieser Nahrungspool vor dem Konsum erst einmal aufbereitet werden muss, gibt es aber auch einen Pool an gelöstem organischem Material zum Sofortverzehr. Der rührt daher, dass alle Organismen im Ozean auch direkt oder indirekt gelöste Substanzen über ihre Oberfläche in das Wasser abgeben.
Die Studie, die jüngst im Fachjournal PNASplus veröffentlicht wurde, setzt ihren Fokus auf Transportproteine, die als „Kuriere“ Substanzen an ihre Zielorte bringen. Verändert sich mit zunehmender Tiefe das Verhältnis von partikularem und gelöstem Material zugunsten von Letzterem, dann sollte sich das auch auf die Aufnahmesysteme der Mikroben auswirken. Die Forschenden fanden viele Veränderungen in den Transportwegen von organischem Material entlang dieses Tiefenprofils. Überraschenderweise gab es große Ähnlichkeiten in den zellulären Proteinen, die von Mikroben verwendet werden, um organisches Material abzubauen und mikrobielles Leben in der Tiefsee zu unterstützen. „Die Vielfalt dieser Transporter liefert derzeit die besten Hinweise auf die organischen und anorganischen Verbindungen, die tatsächlich von Mikroben aufgenommen werden“, so Herndl, der Initiator der Studie.
Erstaunlich war, dass die Häufigkeit von Transportproteinen mit der Tiefe zunimmt. Herndl: „Aufgrund der überraschenden Ähnlichkeit der Transportproteine der Mikroben vom Oberflächengewässer bis in die Tiefsee gehen wir davon aus, dass sich Tiefsee-Mikroben eher von dem Regen an organischen Partikel ernähren als vom Pool an gelöstem organischen Material.“
22.12.2017
in Kooperation mit dem