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Samstag, 03.12.2016
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Tiefsee: Holz als Oase für Meeresbewohner

Bakterien zersetzen Meerholz und liefern Wirbellosen so eine Raststätte

Im Meer versunkenes Holz erfüllt einen wichtigen Zweck: Es dient einer Vielfalt von Bakterien und wirbellosen Tieren als Oase in der nahrungsarmen Tiefsee. Und nicht nur das: Das sich zersetzende Holz dient den Organismen auf dem weiten Weg von einer unterseeischen Schwefelquelle zur nächsten auch als "Raststätte". Das haben deutsche Meeresforscher mit einem Experiment im Mittelmeer herausgefunden. Wie sie im Fachmagazin "PLoS ONE" berichten, überbrücken die Tiere dank der am Boden verteilten Holzstücke die teilweise mehrere hundert Kilometer langen "Durststrecken" zwischen den nahrungsreichen Quellen.
Besiedlung von Holz in der Tiefsee

Besiedlung von Holz in der Tiefsee

Manche Tiefseelebewesen wie Muscheln und Röhrenwürmer sind auf besondere Formen der Energieversorgung angewiesen: Sie ernähren sich von einem Cocktail aus energiereichen chemischen Verbindungen wie Methan und Schwefelwasserstoff, den symbiontische Bakterien in ihrem Verdauungsapparat schließlich in für sie verfügbare Nahrung umwandeln.
Der Nahrungscocktail ist jedoch nicht überall verfügbar: Er tritt an heißen und kalten Quellen aus dem Meeresboden aus. Diese liegen jedoch weit auseinander, getrennt durch kargen Meeresboden, ohne dass es zwischen ihnen eine Verbindung gäbe.

Wie die Bewohner der heißen Quellen von einer zur anderen übersiedeln, war daher bisher unklar. Eine Hypothese war, dass abgesunkene Kadaver von toten Walen, abgerissener Tang, aber auch entwurzelte Baumstämme als Zwischenstopp und Nahrungsquelle dienen könnten - das allerdings setzt voraus, dass Tiefseebakterien aus dem Holz Methan und Schwefelverbindungen erzeugen können - Moleküle, die vielen Bewohnern der Schwefelquellen als Nahrung dienen.

Tote Bäume als Raststätte für Wirbellose?


Um dieser "Raststätten - Hypothese" näher auf den Grund zu gehen, versenkte das Team um Christina Bienhold vom Max-Planck Institut für Mikrobiologie in Bremen im östlichen Mittelmeer mehrere Baumstämme bis auf den Meeresgrund. Nach einem Jahr kehrten die Forscher zurück um zu sehen, welche Tiere und Bakterien sich in der Zwischenzeit von den Stämmen in 1.700 Metern Tiefe hatten anlocken lassen.


„Wir waren doch überrascht, wie viele Tiere das Holz bereits nach einem Jahr bevölkert hatten", sagt Bienhold. Die sogenannten Schiffsbohrwürmer, eine besondere Art der Bohrmuscheln, seien dabei am häufigsten angetroffen worden. "Diese Muscheln vom Typ Xylophaga bilden sozusagen die Vorhut und bereiten das Habitat für die Nachfolger vor“, erklärt die Biologin. So beobachteten die Forscher, wie die Bohrmuscheln die Holzstämme in Späne zerlegten. Auf diese Weise wird das Holz für den Abbau durch viele anderen Organismen vorbereitet. Der Vorgang verbraucht Sauerstoff und ermöglicht die Produktion von Schwefelwasserstoff durch Mikroorganismen, was die Ansiedelung von anderen wirbellosen Organismen ermöglicht. Tatsächlich fanden die Forscher auch eine von Schwefel als Energiequelle abhängige Muschelart, die sonst nur an kalten Quellen vorkommt.

„So können Tiefseebakterien aus einem Fremdstoff wie Holz einen neuen Lebensraum schaffen." Das sei "wie gemacht" für die Muscheln auf Durchreise von einer Quelle zur anderen, fasst Max-Planck-Forscherin Antje Boetius, Fahrtleiterin der Expedition, zusammen. Neben der Bestätigung ihrer Hypothese entdeckten die Forscher noch weitere bisher unbekannte Arten. Diese werden zurzeit von Experten in Deutschland und den USA untersucht. (PLoS ONE, 2013; doi:10.1371/journal.pone.0053590)
(PLoS ONE, 21.01.2013 - KBE)
 
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