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Mittwoch, 28.09.2016
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Wimmelndes Leben im Sediment eines subglazialen Sees

Forscher analysieren erstmals Proben vom Boden des antarktischen Lake Hodgson

Leben findet sich selbst an den extremsten Orten unseres Planeten: Im Sediment eines subglazialen Sees in der Antarktis haben Forscher ein wahres Gewimmel von Mikroben entdeckt. Und das, obwohl dieser See seit mindestens 100.000 Jahren von Eis bedeckt ist und daher von Licht und Luft isoliert. Das sei das erste Mal, dass Mikroben in einem solchen Sediment tief unter dem Eis entdeckt worden sind, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Diversity".
Bohrung am subglazialen Lake Hodgson in der Antarktis

Bohrung am subglazialen Lake Hodgson in der Antarktis

Erst vor kurzem hatten US-Forscher für Aufsehen gesorgt, als sie von Lebensspuren im antarktischen Lake Vostok berichteten, dem größten subglazialen See des Südkontinents. Sie hatten im Sommer 2013 Proben von dem Gletschereis gezogen, die den See direkt überdecken. Ob auch in den Sedimenten eines solchen Sees Leben existieren kann, war aber bisher unklar. Denn schon im Meer und vielen normalen Sees macht die Dunkelheit und Sauerstoffarmut den Grund zu einem eher lebensunfreundlichen Ort.

Klimawandel machte subglazialen See zugänglich


Da die meisten der antarktischen Seen aber unter kilometerdickem Eis liegen, war das Beproben dieses extremen Lebensraums bisher kaum möglich. Jetzt aber ist der Klimawandel Forschern des British Antarctic Survey zu Hilfe gekommen: Die Eisdecke über dem subglazialen Lake Hodgson auf der antarktischen Halbinsel ist in den letzten Jahrzehnten ständig dünner geworden, inzwischen liegt nur noch eine dünne Schichte von rund drei bis vier Metern über dem seit mehr als 100.000 Jahren abgeschlossenen See.

Diese Chance nutzten die Forscher. Mit einem speziellen, sterilen Bohrer drangen sie durch Eisdecke und 93 Meter Seewasser bis in das Sediment des subglazialen Gewässers vor und entnahmen dort Proben. Diese analysierten sie auf deren Gehalt an DNA hin, mit deren Hilfe sich bestimmen lässt, wie viele und welche Mikroben im Schlamm des Seegrunds leben.


"Überraschend war die hohe Biomasse und Artenvielfalt, die wir gefunden haben", erklärt David Pearce vom British Antarctic Survey und der University of Northumberland. "Das belegt, dass Leben auch unter Bedingungen existieren kann, die wir lange als zu extrem angesehen haben." Die tiefsten Proben stammen aus der Zeit von vor 100.000 Jahren, höher gelegene Sedimentschichten sind deutlich jünger und stammen von Ablagerungen, die erst vor relativ kurzer Zeit aus dem Seewasser auf den Grund gesunken sind.

Lake Hodgson: Dank Tauwetter inzwischen nur noch von vier Metern Eis bedeckt

Lake Hodgson: Dank Tauwetter inzwischen nur noch von vier Metern Eis bedeckt

Vielfalt trotz extremer Bedingungen


Ein Teil der aus dem Sediment isolierten DNA gehörte zu Bakterien, von denen bekannt ist, dass sie an extreme Lebensräume angepasst sind. Sie gewinnen ihre Energie beispielsweise nicht aus Licht oder Sauerstoff, sondern aus verschiedensten anderen energiereichen Verbindungen und Mineralien. Eine der DNA-Sequenzen entpuppte sich als extrem alt und eng verwandt mit den ältesten und urtümlichsten bisher bekannten Einzellern der Erde. 23 Prozent der DNA in den Proben gehört zu bisher unbekannten Lebensformen, wie die Forscher berichten.

"Die Tatsache, dass diese Organismen in einer so einzigartigen Umwelt überlebt haben, könnte bedeuten, dass sie sich auch besondere Anpassungen entwickelt haben, die zu aufregenden neuen Entdeckungen führen könnte", sagt Pearce. "Noch ist das erst der Anfang dieser Forschungen und wir müssen diese Lebensformen noch sehr viel weiter und genauer untersuchen." Bedeutung erhalten diese Untersuchungen auch dadurch, dass viele Forscher davon ausgehen, dass sich Leben auch auf Monden und Planeten mit subglazialen Ozeanen oder Seen entwickelt haben könnte. Je mehr wir daher über solche Extremophilen bei uns auf der Erde lernen, desto eher haben wir eine Chance, ähnliches Leben auch anderswo zu erkennen und zu finden.
(British Antarctic Survey, 11.09.2013 - NPO)
 
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