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Forschungserfolg: Wie CO2 unsere Meere beeinflusst |
 Das Verhalten von Mikroorganismen ist entscheidend, um zu verstehen, was der Eintrag von Kohlendioxid in den Ozeanen bewirkt. Forschende der Constructor University in Bremen haben in Zusammenarbeit mit Kolleg:innen aus Australien, den USA, und der Schweiz nun neue Erkenntnisse über den Stoffwechselaustauch zwischen den Kleinstlebewesen gewonnen.
Mikroorganismen sind ein zentraler Bestandteil des marinen
Ökosystems – unter anderem produzieren sie Sauerstoff und binden
Kohlendioxid. „Bisher wurde angenommen, dass die Diffusion von
Nährstoffen von der Größe der Zelle abhängt“, sagt Professor Dr.
Matthias Ullrich, Mikrobiologe an der Constructor University, und einer
der Co-Autoren der Studie. Je größer eine Zelle, desto mehr Stoffe gibt
sie ab und übt dadurch zugleich eine größere Anziehungskraft auf
kleinere, bewegliche Organismen aus. Chemotaxis lautet hier der
Fachbegriff, der diese durch chemische Reize ausgelöste
Orientierungsbewegung bezeichnet.
Die Forschenden wiesen nun
nach, dass auch kleinere und gleichgroße Zellen durch Chemotaxis erkannt
werden können. Auch zwischen einigen der häufigsten Mikroorganismen der
Ozeane bestehen also Stoffwechselbeziehungen, die keineswegs nur
einseitig sind, wie bisher angenommen. Photosynthese betreibende
Organismen versorgen konsumierende Bakterien nicht nur mit
Kohlehydraten, sondern sie erhalten von diesen auch Nährstoffe. Sie
verhalten sich also aktiv.
„Um den Kohlenstoffwechsel in den
Ozeanen besser zu verstehen, ist es fundamental, mehr über die
Austauschmechanismen der Mikroorganismen zu wissen“, meint Ullrich. „In
Zukunft werden Forschende in der Mikrobiologie viel genauer beobachten,
wie der Austausch von Substanzen zwischen gleich großen Mikroorganismen
erfolgt.“
Möglich wurde diese Erkenntnis erst durch die
Grundlagenforschung an der Constructor University. Schon vor einem guten
Jahrzehnt hatten Forschende um Professor Ullrich die Gene eines
einzelnen Bakteriums entschlüsselt. Sie stellten fest, welche Gene dazu
beitragen, eine Zelle zu erkennen und zu binden. An der damaligen
Forschung war die Promovierende Eva Sonnenschein beteiligt, die
inzwischen als Professorin an der Universität von Swansea in Wales lehrt
und auch an der aktuellen Studie mitwirkte. Maßgeblich vorangetrieben
wurde die Forschung von Wissenschaftler:innen mehrerer australischer
Universitäten, vom Massachusetts Institute of Technology in den USA und
von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich in der Schweiz.
Den Artikel finden Sie unter:
https://www.jacobs-university.de/news/research-breakthrough-how-co2-affects-our-oceans
Quelle: Constructor University (03/2023)
Publikation:
https://www.nature.com/articles/s41564-023-01327-9 |
