25. Jun. 2018
"Besiedlungs-Kammer" in warmer hydrothermaler Quelle: eine durchlässige Röhre mit künstlichem Schwamm als Lebensraum.

Besiedlungs-Kammer in hydrothermaler Quelle: durchlässige Röhre mit künstlichem Schwamm als Lebensraum.

Neben Muscheln, Schnecken und Röhrenwürmern fühlen sich an hydrothermalen Quellen auch zahlreiche Organismen wohl, die nur unter dem Mikroskop zu erkennen sind. Die Bremer Mikrobiologin Bledina Dede und ihre kanadische Kollegin Sheryl Murdock nutzen die aktuelle Ausfahrt der Sonne, um herauszufinden, welche Mikroorganismen sich in diesem extremen Lebensraum ansiedeln. Doch dazu müssen sie die winzig kleinen Lebewesen erst einmal einfangen.

Die auf der Erde vorkommenden Lebensformen werden in drei Bereiche eingeteilt. Zwei der Bereiche umfassen Lebewesen, die so klein sind, dass man sie nur mit einem Mikroskop sehen kann - die sogenannten Mikroorganismen - sie gehören zu den Domänen der Bakterien und Archaeen. Zu der dritten Lebensform, den Eukaryoten, zählen alle Lebewesen, die wir tagtäglich um uns herum sehen (Pflanzen, Tiere, usw.), aber zugleich auch viele Mikroorganismen – die Protisten, welche im Gegensatz zu den Bakterien und Archaeen einen komplexeren Aufbau und Lebensstil haben. Zwei der Mikrobiologinnen an Bord der Sonne versuchen herauszufinden, welche Mikroorganismen in diesem extremen Lebensraum nahe vulkanischer Systeme leben und wie sie das Leben auf dem Meeresgrund beeinflussen.

Bledina Dede vom Bremer Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie ist an den Bakterien und Archaeen interessiert, welche auf und an den hydrothermalen Quellen leben. Das Meerwasser und die Gesteine in der Nähe dieser Systeme stellen einen Lebensraum für Millionen von Mikroorganismen dar. Daher werden große Mengen an Wasserproben filtriert und Gesteinsoberflächen sorgfältig abgekratzt, um genügend Biomasse für die DNS/RNS-Sequenzierungen zu sammeln. Diese ermöglichen eine genaue Charakterisierung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften und ihrer metabolischen Fähigkeiten. Zusätzlich wird Meerwasser mit verschiedenen Substraten inkubiert, die von chemolithotrophen Bakterien als "Treibstoff" verwendet werden können. Dabei wandeln die Bakterien Kohlenstoff in organische Materie um, ganz ohne Sonnenlicht. Die Inkubationsexperimente helfen uns, Veränderungen der mikrobiellen Lebensgemeinschaften auf Grund der Umwelt zu verstehen. Und sie liefern zusätzliche Informationen über mögliche Nahrungsquellen der Mikroorganismen.

Die Mikrobiologinnen Sheryl Murdock und Bledina Dede im Labor.

Die Mikrobiologinnen Sheryl Murdock und Bledina Dede im Labor.

Bild: C. Kleint/Jacobs University
Zwei Röhrchen in denen Bakterien gezüchtet wurden.

Zwei Röhrchen in denen Bakterien gezüchtet wurden. Im linken Glas sieht man das Wachstum anhand der trüben Punkte.

Bild: C. Kleint/Jacobs University
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Die Mikrobiologinnen Sheryl Murdock und Bledina Dede im Labor.

Bild: C. Kleint/Jacobs University

Zwei Röhrchen in denen Bakterien gezüchtet wurden. Im linken Glas sieht man das Wachstum anhand der trüben Punkte.

Bild: C. Kleint/Jacobs University

Sheryl Murdock von der kanadischen Universität Victoria setzt für mehrere Tage "Besiedlungs-Kammern" in den Quellen der warmen und diffusen Hydrothermalfluide aus, um so Protisten "einzufangen" und - nach der Bergung des Moduls - im Labor weiter untersuchen zu können. Diese Besiedlungs-Kammern locken erst einmal nur Bakterien und Archaeen an, welche in großen Mengen in den warmen Fluiden leben. Diese wiederum dienen dann als Köder für die Protisten. Im Labor werden die Protisten in Labor-Röhrchen gezüchtet, u.a. um ihr Verhalten zu charakterisieren und genug Material für DNS-Analysen zu erhalten. Informationen über die dazugehörigen Fluidproben (aus denen die Protisten stammen) helfen dabei, den Lebensraum dieser Organismen und ihrer chemischen Toleranzen gegenüber den extremen Lebensbedingungen weiter zu beschreiben.