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Gibt es in den Sedimenten in der Tiefsee eine Art von Samenbank für die Vielfalt des Lebens?

Basis für die Studie sind Sedimentproben, die bei wissenschaftlichen Expeditionen gewonnen wurden. Foto: T. Andrén, ECORD/IODP

Ein Internationales Forscherteam quantifiziert erstmals die geheimnisvollen schlummernden Bakterien (Endosporen) in der tiefen Biosphäre

Sedimente in der Tiefsee beherbergen eine große Masse an Mikroorganismen, darunter sind auch Endospren. Das sind ruhende Bakterien, die zur Gruppe der Firmicutes gehören – und sie sind wahre Überlebenskünstler. Sie können lange überdauern und dann vom Ruhe- in den vitalen Modus wechseln, sobald die Bedingungen in ihrem Lebensraum es zulassen. Ein Team von Forschern hat jetzt zum ersten Mal die Zellen zahlenmäßig bestimmt, um so ein besseres Verständnis für die Diversität der Lebensräume auf der Erde zu bekommen. Die Erkenntnisse wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Bereits seit den 1990er-Jahren ist bekannt, dass in der Tiefsee nicht nur Ödnis herrscht, sondern dass es dort in den Sedimenten Leben gibt. Seitdem arbeiten Forscher daran zu verstehen, wie das Leben der Organismen in der Tiefe funktioniert, an einem lebensfeindlichen und nährstoffarmen Ort.

Je tiefer im Meeresboden, desto widriger die Umstände: die Temperatur steigt, es gibt kaum Energiequellen. Ab einer Tiefe von etwa 25 m unter dem Meeresboden gibt es mehr Endosporen als andere lebende Zellen. Mit der Tiefe steigt also die Zahl der ruhenden Zellen.

Unklar ist jedoch, ob die Lage im Meeresboden auch Informationen zum geologischen Alter gibt, oder aber ob sich die Endosporen irgendwann während der Sedimentierung gebildet haben. „Wir kennen das Alter der Ablagerungen“, sagt Lars Wörmer vom Marum – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, „wissen aber nicht, ob die Endosporen ebenso alt sind.“

Welche ökologische Rolle Endosporen in ihrem Lebensraum ein-nehmen, ist bislang ebenfalls nicht klar. Die Forscher vermu-ten, dass die älteren Endosporen vielleicht als eine Art Samenbank in der Tiefe existieren und so die genetische Vielfalt sichern – bis sie auf ein günstigeres Lebensumfeld treffen und sich reaktivieren. Gerade das macht für Lars Wörmer die Faszination aus, sich mit der tiefen Biosphäre zu beschäftigen.

„Man weiß teilweise gar nicht, was sich in den Meeressedimenten verbirgt – und warum.“ Künftig müssten er und seine Kolleginnen und Kollegen sich mit Überlebensformen, aber ebenso auch mit ihren Aufwachmechanismen beschäftigen.

Die Studie basiert auf mehr als 300 marinen Sedimentproben, die auf insgesamt 15 Schiffsexpeditionen gewonnen wurden, und zwar zwischen 2002 und 2015. Viele der Fahrten wurden im Rahmen des internationalen Bohrprogramms IODP (International Ocean Discovery Program) und dessen Vorgängern realisiert. Am Projekt sind neben Wörmer zum Beispiel auch Bernhard Viehweger, Rishi R. Adhikari, Martin Könneke und Kai-Uwe Hinrichs (alle MARUM) sowie Tatsuhiko Hoshino und Fumio Inagaki (JAMSTEC – Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Japan) sowie Marshall Bowles (Louisiana Universitiy Marine Consortium, USA) beteiligt.

Science Advances

Quelle: Marum

Tiefseekorallen sind eine fanzinierende Lebensform. Überraschender jedoch sind vielleicht die Endosporen, die in großer Zahl in den Sedimenten darunter schlummern. Quelle: OAA Office of Ocean Exploration and Research / <a href="https://commons.wikimedia.org/"target="_blank">Wikimedia Commons</a>