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Samstag, 18.08.2018
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Erster Weltatlas der Bodenbakterien erstellt

Welche Mikroben tummeln sich in unseren Böden?

Unsichtbares Leben im Erdreich: Welche Bakterienarten leben eigentlich in den Böden unseres Planeten? Mit dem ersten globalen Bakterienatlas haben Forscher dieses Geheimnis nun endlich gelüftet. Ihre Kartierung zeigt, dass nur rund 500 Arten die Böden der Welt dominieren. Sie kommen von Wüsten bis hin zu Feuchtgebieten nahezu überall vor. Dieses Wissen könnte künftig dabei helfen, das Ökosystem Boden besser zu verstehen – davon könnte auch die Landwirtschaft profitieren.
In einer Handvoll Erde tummeln sich unzählige Bakterien.

In einer Handvoll Erde tummeln sich unzählige Bakterien.

Ob auf unserem Körper, in Flüssen und Seen oder auf einem Sandkorn – sieht man nur genau hin, wimmelt es überall: von Bakterien. Auch im Erdreich leben jede Menge dieser winzigen Organismen. Sie gewährleisten dort den Nährstoffumsatz, fördern das Pflanzenwachstum und beeinflussen den Kohlenstoffkreislauf.

Doch obwohl die Bodenbakterien so zahlreich sind und derart wichtige Aufgaben erfüllen, ist erstaunlich wenig über sie bekannt. Welche Spezies leben in der Erde und wie verteilen sie sich auf unserem Planeten? "Es ist verblüffend, was wir über die vorherrschenden Mikroben im Boden alles nicht wissen. Viele dieser Bakterien haben noch nicht einmal Namen", sagt Noah Fierer von der University of Colorado in Boulder.

Dem Leben im Erdreich auf der Spur


Um diese Wissenslücke zu schließen, haben der Forscher und seine Kollegen nun den ersten globalen Atlas der Mikroben in unseren Böden erstellt, ähnlich der Verbreitungskarten, die es für viele Pflanzen, Tiere und sogar für Plankton bereits seit Langem gibt. Dafür sammelten sie Bodenproben an 237 Orten, verteilt über sechs Kontinente, achtzehn Länder und ein breites klimatisches Spektrum – von Wüsten, über Savannen bis hin zu Feuchtgebieten.


Mithilfe von DNA-Analysen identifizierten die Wissenschaftler anschließend die in den Proben gefundenen Bakterienarten. Dabei interessierte sie besonders, welche der Spezies sich in unterschiedlichen Böden wohlfühlen und in fast allen Teilen der Erde vorkommen.

Wenige Spezies dominieren


Es zeigte sich: Von den zahlreichen Mikroben, die Fierer und seine Kollegen fanden, sind nur einige wenige Arten weit verbreitet und überall auf dem Globus zahlreich vertreten. Konkret dominieren demnach etwa 500 Spezies die Böden der Welt. Vertreter dieser Arten machten mengenmäßig die Hälfte der Bakteriengemeinschaften aus – obwohl sie nur zwei Prozent der insgesamt identifizierten Taxa repräsentieren.

Interessanterweise sind viele dieser weltweit dominierenden Bakterien genetisch ganz anders aufgebaut als bekannte bakterielle Genome. Dies zeige, wie wenig selbst über die häufigsten Bodenbakterien bekannt sei, schreibt das Team. "Mit unserer Arbeit haben wir eine Blackbox geöffnet und beginnen, ein besseres Verständnis über die Mikroben zu erlangen, die in unseren Böden leben", konstatiert Fierers Kollege und Hauptautor der Studie Manuel Delgado-Baquerizo.


Neue Möglichkeiten in der Landwirtschaft


"Dank dieser Liste können wir die bedeutendsten Bakteriengruppen nun genauer erforschen und herausfinden, was sie tun", ergänzt Fierer. Das könnte künftig nicht nur dabei helfen, das Ökosystem Boden besser zu verstehen – sondern auch zu praktischen Anwendungen in der Landwirtschaft führen. "Wenn wir mehr über diese Bakterien wissen, können wir eines Tages vielleicht auch die Gesundheit und Fruchtbarkeit von Böden gezielter beeinflussen", schließt Delgado-Baquerizo. (Science, 2017; doi: 10.1126/science.aap9516)
(University of Colorado at Boulder/ Science, 19.01.2018 - DAL)
 
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