Die üb­li­chen Ver­däch­ti­gen: Eine ein­ge­schwo­re­ne Bak­te­ri­en­ge­mein­schaft räumt auf, wenn in der Nord­see die Al­gen blü­hen

Über 5 Mil­lio­nen Bak­te­ri­en­ge­ne er­lau­ben ei­nen Ein­blick in mi­kro­bi­el­le Pro­zes­se in der Deut­schen Bucht

Um die­sen Teil des ma­ri­nen Koh­len­stoff­kreis­laufs zu ver­ste­hen, muss man also er­for­schen, wie ge­nau die Bak­te­ri­en­ge­mein­schaft des Mee­res die Al­gen ab­baut. Des­halb ha­ben Wis­sen­schaft­ler des Max-Planck-In­sti­tuts für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie in Zu­sam­men­ar­beit mit der Bio­lo­gi­schen An­stalt Hel­go­land des Al­fred-We­ge­ner-In­sti­tuts in ei­ner um­fas­sen­den Stu­die die Dy­na­mik von Bak­te­ri­en und Al­gen vor der In­sel Hel­go­land wäh­rend der all­jähr­li­chen Früh­jahrs­blü­te un­ter­sucht. Die For­scher um Han­no Tee­ling, Bern­hard Fuchs und Ru­dolf Amann vom Bre­mer Max-Planck-In­sti­tut ana­ly­sier­ten über ei­nen Zeit­raum von vier Jah­ren mehr als 11.000 Da­ten­punk­te. Sie se­quen­zier­ten fast 450 Mil­li­ar­den Ba­sen­paa­re aus dem Erb­gut der an­säs­si­gen bak­te­ri­el­len Ge­mein­schaf­ten. So er­hiel­ten sie In­for­ma­tio­nen über mehr als 5 Mil­lio­nen Bak­te­ri­en­ge­ne – das ent­spricht etwa dem 200-fa­chen der Gene des mensch­li­chen Erb­guts. Es sind so vie­le Da­ten, dass die on­line frei zu­gäng­li­che Ver­öf­fent­li­chung an­stel­le her­kömm­li­cher Ab­bil­dun­gen gan­ze Pos­ter ent­hält.

Spezialisierte Bakterien zersetzen Algenbiomasse 

„Aus ei­ner früheren Studie wis­sen wir, dass sich die Bak­te­ri­en­ge­mein­schaft ver­än­dert, wäh­rend sie die Al­gen ei­ner Früh­jahrs­blü­te ab­baut “, sagt Han­no Tee­ling. Spe­zia­li­sier­te Bak­te­ri­en­grup­pen be­glei­ten ver­schie­de­ne Pha­sen der Blü­te und bau­en nach und nach ei­nen Groß­teil der Al­gen­bio­mas­se ab. „Die nun vor­lie­gen­de Stu­die zeigt: Es scheint da­bei weit we­ni­ger be­deut­sam zu sein als wir dach­ten, wel­che Al­gen ge­ra­de ihre Blü­te­zeit ha­ben. In ver­schie­de­nen Jah­ren kön­nen un­ter­schied­li­che Al­gen­ar­ten die Früh­jahrs­blü­te do­mi­nie­ren“, er­klärt Bern­hard Fuchs. „Aber trotz­dem ha­ben wir stets eine ähn­li­che Ab­fol­ge der vor­herr­schen­den Bak­te­ri­en­grup­pen be­ob­ach­tet.“

Neue Teile im Kohlenstoffpuzzle

Im nächs­ten Schritt wol­len die Bre­mer For­scher den­je­ni­gen bak­te­ri­el­len En­zy­men auf den Zahn füh­len, die die­se Po­ly­sac­cha­ri­de ab­bau­en. Wel­che En­zy­me grei­fen wel­che Al­gen­po­ly­sac­cha­ri­de an? Wie ma­chen sie das? „Dar­aus kön­nen wir ab­lei­ten, wel­che die wich­tigs­ten Al­gen­po­ly­sac­cha­ri­de sind“, er­läu­tert Ru­dolf Amann. „Und mit die­ser In­for­ma­ti­on kön­nen wir dann ei­nen wei­te­ren Puz­zleste­in in un­se­rem Ver­ständ­nis des Koh­len­stoff­kreis­laufs des Mee­res er­gän­zen.“

Recurring patterns in bacterioplankton dynamics during coastal spring algae blooms
Han­no Tee­ling, Bern­hard Fuchs, Chris­tin Ben­n­ke, Ka­ren Krü­ger, Meg­han Cha­fee, Lenn­art Kap­pel­mann, Gre­ta Reint­jes, Jost Wald­mann, Chris­ti­an Quast, Frank Oli­ver Glöck­ner, Ju­dith Lu­cas, Ant­je Wi­chels, Gun­nar Gerdts, Ka­ren Wiltshire, Ru­dolf Amann

Kon­tak­te:
Dr. Han­no Tee­ling / 0421 2028 976 / hteeling@mpi-bremen.de
PD Dr. Bern­hard Fuchs / 0421 2028 935 / bfuchs@mpi-bremen.de
Prof. Dr. Ru­dolf Amann / 0421 2028 930 / ra­mann@mpi-bre­men.de

Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gy, Bre­men
Al­fred-We­ge­ner-In­sti­tut für Po­lar- und Mee­res­for­schung, Hel­go­land und List auf Sylt