{"id":76628,"date":"2021-11-11T02:49:00","date_gmt":"2021-11-11T01:49:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=76628"},"modified":"2021-11-10T09:50:08","modified_gmt":"2021-11-10T08:50:08","slug":"ein-natuerlicher-co2-speicher-dank-symbiotischer-bakterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/ein-natuerlicher-co2-speicher-dank-symbiotischer-bakterien\/","title":{"rendered":"Ein na\u00adt\u00fcr\u00adli\u00adcher CO2-Spei\u00adcher dank sym\u00adbio\u00adti\u00adscher Bak\u00adte\u00adri\u00aden"},"content":{"rendered":"\n

Ganz \u00e4hn\u00adlich wie vie\u00adle Land\u00adpflan\u00adzen le\u00adben See\u00adgr\u00e4\u00adser in Sym\u00adbio\u00adse mit stick\u00adstoff\u00adfi\u00adxie\u00adren\u00adden Bak\u00adte\u00adri\u00aden.<\/p>\n\n\n\n

Seegraswiesen bedecken gro\u00dfe K\u00fcstenbereiche unseres Planeten und bieten dort einen vielseitigen Lebensraum. Au\u00dferdem nehmen sie gro\u00dfe Mengen Kohlendioxid (CO2<\/sub>) aus der Atmosph\u00e4re auf und speichern ihn im \u00d6kosystem. Um so gut zu gedeihen, brauchen die Seegr\u00e4ser N\u00e4hrstoffe, haupts\u00e4chlich Stickstoff. Bisher glaubte man, dass die Pflanzen den Stickstoff vorwiegend aus dem umgebenden Wasser und Sediment aufnehmen. Diese sind allerdings extrem n\u00e4hrstoffarm. Nun zeigt eine im Fachmagazin Na\u00adtu\u00adre ver\u00f6ffentlichte Studie von Forschenden des Bremer Max-Planck-Instituts f\u00fcr Marine Mikrobiologie, dass Seegras im Mittelmeer in seinen Wurzeln eine Symbiose mit einem Bakterium unterh\u00e4lt, welches den f\u00fcr das Wachstum notwendigen Stickstoff liefert. Solche Symbiosen waren bisher nur von Landpflanzen bekannt.<\/p>\n\n\n\n

See\u00adgr\u00e4\u00adser sind weit ver\u00adbrei\u00adtet in den fla\u00adchen K\u00fcs\u00adten\u00adre\u00adgio\u00adnen ge\u00adm\u00e4\u00ad\u00dfig\u00adter und tro\u00adpi\u00adscher Mee\u00adre. Sie be\u00adde\u00adcken bis zu 600.000 Qua\u00addrat\u00adki\u00adlo\u00adme\u00adter welt\u00adweit, was etwa der Fl\u00e4\u00adche von Frank\u00adreich ent\u00adspricht. Sie bil\u00adden die Grund\u00adla\u00adge f\u00fcr das ge\u00adsam\u00adte \u00d6ko\u00adsys\u00adtem, das zahl\u00adrei\u00adchen Tie\u00adren, dar\u00adun\u00adter auch be\u00addroh\u00adte Ar\u00adten, wie Mee\u00adres\u00adschild\u00adkr\u00f6\u00adten, See\u00adpferd\u00adchen und See\u00adk\u00fc\u00adhe, ein Zu\u00adhau\u00adse ist und vie\u00adlen Fisch\u00adar\u00adten eine si\u00adche\u00adre Kin\u00adder\u00adstu\u00adbe bie\u00adtet. Au\u00ad\u00dfer\u00addem sch\u00fct\u00adzen See\u00adgr\u00e4\u00adser die da\u00adhin\u00adter\u00adlie\u00adgen\u00adden K\u00fcs\u00adten vor Ab\u00adtra\u00adgung durch Sturm\u00adflu\u00adten und neh\u00admen je\u00addes Jahr Mil\u00adlio\u00adnen von Ton\u00adnen an Koh\u00adlen\u00addi\u00adoxid auf, das f\u00fcr lan\u00adge Zei\u00adten im \u00d6ko\u00adsys\u00adtem als so\u00adge\u00adnann\u00adter \u201eblau\u00ader Koh\u00adlen\u00adstoff\u201c ge\u00adspei\u00adchert wird.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcppiges Leben trotz N\u00e4hrstoffarmut<\/h5>\n\n\n\n

Der Le\u00adbens\u00adraum vie\u00adler See\u00adgr\u00e4\u00adser ist f\u00fcr ei\u00adnen Gro\u00df\u00adteil des Jah\u00adres arm an N\u00e4hr\u00adstof\u00adfen, wie bei\u00adspiels\u00adwei\u00adse Stick\u00adstoff. Der Stick\u00adstoff ist zwar in sei\u00adner ele\u00admen\u00adta\u00adren Form (N2<\/sub>) reich\u00adlich im Meer vor\u00adhan\u00adden, doch in die\u00adser Form k\u00f6n\u00adnen ihn die See\u00adgr\u00e4\u00adser nicht auf\u00adneh\u00admen. Dass die Pflan\u00adzen den\u00adnoch \u00fcp\u00adpig ge\u00addei\u00adhen, liegt an ih\u00adren jetzt ent\u00addeck\u00adten klei\u00adnen Hel\u00adfern: bak\u00adte\u00adri\u00adel\u00adle Sym\u00adbi\u00adon\u00adten, die N2<\/sub> in\u00adner\u00adhalb der Wur\u00adzeln fi\u00adxie\u00adren und den Pflan\u00adzen in nutz\u00adba\u00adrer Form zur Ver\u00adf\u00fc\u00adgung stel\u00adlen. Wieb\u00adke Mohr und ihre Kol\u00adle\u00adgin\u00adnen und Kol\u00adle\u00adgen vom Max-Planck-In\u00adsti\u00adtut f\u00fcr Ma\u00adri\u00adne Mi\u00adkro\u00adbio\u00adlo\u00adgie in Bre\u00admen, Hy\u00addra Ma\u00adri\u00adne Sci\u00aden\u00adces in B\u00fchl und dem Schwei\u00adzer Was\u00adser\u00adfor\u00adschungs\u00adin\u00adsti\u00adtut Ea\u00adwag be\u00adschrei\u00adben nun in ih\u00adrer Stu\u00addie, wie die\u00adse in\u00adni\u00adge Be\u00adzie\u00adhung zwi\u00adschen See\u00adgras und Bak\u00adte\u00adri\u00adum or\u00adga\u00adni\u00adsiert ist.<\/p>\n\n\n\n

Harmonie in den Wurzeln<\/h5>\n\n\n\n

\u201eBis\u00adlang ver\u00admu\u00adte\u00adte man, dass der so\u00adge\u00adnann\u00adte fi\u00adxier\u00adte Stick\u00adstoff f\u00fcr die See\u00adgr\u00e4\u00adser von Bak\u00adte\u00adri\u00aden stammt, die rund um<\/em> die Wur\u00adzeln der Pflan\u00adzen im Mee\u00adres\u00adbo\u00adden le\u00adben\u201c, er\u00adkl\u00e4rt Mohr. \u201eWir zei\u00adgen nun, dass die Be\u00adzie\u00adhung viel en\u00adger ist: Die Bak\u00adte\u00adri\u00aden le\u00adben in<\/em> den Wur\u00adzeln der See\u00adgr\u00e4\u00adser. Das ist das ers\u00adte Mal, dass so eine im wahrs\u00adten Sinn des Wor\u00adtes in\u00adni\u00adge Sym\u00adbio\u00adse bei See\u00adgr\u00e4\u00adsern ge\u00adzeigt wird. Bis\u00adher war sie nur von Land\u00adpflan\u00adzen be\u00adkannt, ins\u00adbe\u00adson\u00adde\u00adre bei land\u00adwirt\u00adschaft\u00adlich wich\u00adti\u00adgen Ar\u00adten, wie den H\u00fcl\u00adsen\u00adfr\u00fccht\u00adlern, Wei\u00adzen oder auch Zu\u00adcker\u00adrohr.\u201c Auch die\u00adse las\u00adsen sich den Luft\u00adstick\u00adstoff von Bak\u00adte\u00adri\u00aden auf\u00adbe\u00adrei\u00adten, de\u00adnen sie im Ge\u00adgen\u00adzug Koh\u00adlen\u00adhy\u00addra\u00adte und an\u00adde\u00adre N\u00e4hr\u00adstof\u00adfe lie\u00adfern. Ei\u00adnen sehr \u00e4hn\u00adli\u00adchen Aus\u00adtausch von Stoff\u00adwech\u00adsel\u00adpro\u00adduk\u00adten gibt es auch zwi\u00adschen dem See\u00adgras und sei\u00adnem Sym\u00adbi\u00adon\u00adten.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 Wiebke Mohr \/ Max-Planck-Institut f\u00fcr Marine Mikrobiologie | Ein Teil der Bucht von Fetovaia, wo die meisten Proben dieser Studie gesammelt wurden.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Die Bak\u00adte\u00adri\u00aden, die in den Pflan\u00adzen\u00adwur\u00adzeln le\u00adben, sind eine Neu\u00adent\u00adde\u00adckung. Mohr und ihr Team ga\u00adben ih\u00adnen den Na\u00admen Celerinatantimonas neptuna<\/em>, nach ih\u00adrem Gast\u00adge\u00adber, dem Nep\u00adtung\u00adras (Posidonia<\/em>). Ver\u00adwand\u00adte von C. neptuna<\/em> wur\u00adden bis\u00adher auch bei Al\u00adgen im Meer ge\u00adfun\u00adden, etwa beim See\u00adtang. \u201eAls die See\u00adgr\u00e4\u00adser vor etwa 100 Mil\u00adlio\u00adnen Jah\u00adren vom Land ins Meer ge\u00adzo\u00adgen sind, ha\u00adben sie wohl die Bak\u00adte\u00adri\u00aden von den gro\u00ad\u00dfen Al\u00adgen \u00fcber\u00adnom\u00admen\u201c, ver\u00admu\u00adtet Mohr. \u201eSie ha\u00adben das an Land h\u00f6chst er\u00adfolg\u00adrei\u00adche Sys\u00adtem so\u00adzu\u00adsa\u00adgen ko\u00adpiert und sich dann, um im n\u00e4hr\u00adstoff\u00adar\u00admen Meer\u00adwas\u00adser \u00fcber\u00adle\u00adben zu k\u00f6n\u00adnen, ei\u00adnen ma\u00adri\u00adnen Sym\u00adbi\u00adon\u00adten er\u00adwor\u00adben.\u201c Die ak\u00adtu\u00adel\u00adle Stu\u00addie be\u00adsch\u00e4f\u00adtig\u00adte sich mit See\u00adgras der Gat\u00adtung Posidonia<\/em> im Mit\u00adtel\u00admeer. M\u00f6g\u00adli\u00adcher\u00adwei\u00adse be\u00adw\u00e4hrt sich das Kon\u00adzept aber auch an\u00addern\u00adorts. \u201eGen\u00adana\u00adly\u00adsen deu\u00adten dar\u00adauf hin, dass es auch an tro\u00adpi\u00adschen See\u00adgr\u00e4\u00adsern und in Salz\u00adwie\u00adsen sol\u00adche Sym\u00adbio\u00adsen gibt\u201c, sagt Mohr. \u201eSo schaf\u00adfen es die\u00adse Bl\u00fc\u00adten\u00adpflan\u00adzen, ver\u00adschie\u00addens\u00adte, au\u00adgen\u00adschein\u00adlich n\u00e4hr\u00adstoff\u00adar\u00adme Le\u00adbens\u00adr\u00e4u\u00adme zu be\u00adsie\u00addeln, im Was\u00adser eben\u00adso wie an Land.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Symbiose im Wandel der Jahreszeiten<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Je nach Jah\u00adres\u00adzeit sind in den K\u00fcs\u00adten\u00adge\u00adw\u00e4s\u00adsern un\u00adter\u00adschied\u00adlich vie\u00adle N\u00e4hr\u00adstof\u00adfe vor\u00adhan\u00adden. Im Win\u00adter und Fr\u00fch\u00adjahr rei\u00adchen die im Was\u00adser und Se\u00addi\u00adment vor\u00adhan\u00adde\u00adnen N\u00e4hr\u00adstof\u00adfe den See\u00adgr\u00e4\u00adsern aus. \u201eDie Sym\u00adbi\u00adon\u00adten sind dann zwar ver\u00adein\u00adzelt in den Wur\u00adzeln der Pflan\u00adzen vor\u00adhan\u00adden, sind aber wahr\u00adschein\u00adlich nicht sehr ak\u00adtiv\u201c, so Mohr. Im Som\u00admer, wenn das Son\u00adnen\u00adlicht zu\u00adnimmt und im\u00admer mehr Al\u00adgen wach\u00adsen und die we\u00adni\u00adgen vor\u00adhan\u00adde\u00adnen N\u00e4hr\u00adstof\u00adfen auf\u00adzeh\u00adren, wird der Stick\u00adstoff schnell knapp. Dann \u00fcber\u00adneh\u00admen die Sym\u00adbi\u00adon\u00adten. Sie lie\u00adfern den See\u00adgr\u00e4\u00adsern di\u00adrekt den Stick\u00adstoff, den sie brau\u00adchen. So ist es m\u00f6g\u00adlich, dass die See\u00adgr\u00e4\u00adser im Som\u00admer, wenn ei\u00adgent\u00adlich kar\u00adge Zei\u00adten an\u00adbre\u00adchen, ihr gr\u00f6\u00df\u00adtes Wachs\u00adtum auf\u00adwei\u00adsen.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 Daniela Tienken\/Soeren Ahmerkamp\/Max-Planck-Institut f\u00fcr Marine Mikrobiologie | Die Symbiose unter dem Mikroskop: Links ein Querschnitt durch eine Seegraswurzel, rechts eine Fluoreszenzaufnahme der Bakterien (in pink) im Inneren der Seegraswurzel.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Viele Methoden ergeben ein klares Bild<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die nun vor\u00adlie\u00adgen\u00adde Stu\u00addie schl\u00e4gt eine Br\u00fc\u00adcke \u00fcber das ge\u00adsam\u00adte \u00d6ko\u00adsys\u00adtem, von der Pro\u00adduk\u00adti\u00advi\u00adt\u00e4t des See\u00adgra\u00adses bis hin zu den da\u00adf\u00fcr ver\u00adant\u00adwort\u00adli\u00adchen Sym\u00adbi\u00adon\u00adten im Wur\u00adzel\u00adwerk. Um das zu er\u00adm\u00f6g\u00adli\u00adchen nutz\u00adten die For\u00adschen\u00adden eine Viel\u00adzahl ver\u00adschie\u00adde\u00adner Me\u00adtho\u00adden und ka\u00admen der Sym\u00adbio\u00adse so de\u00adtail\u00adliert wie m\u00f6g\u00adlich auf die Spur: Sau\u00ader\u00adstoff\u00admes\u00adsun\u00adgen un\u00admit\u00adtel\u00adbar vor Ort ver\u00adrie\u00adten die Pro\u00adduk\u00adti\u00advi\u00adt\u00e4t der See\u00adgras\u00adwie\u00adse. Mi\u00adkro\u00adsko\u00adpie\u00adtech\u00adni\u00adken, bei de\u00adnen ein\u00adzel\u00adne Bak\u00adte\u00adri\u00aden\u00adar\u00adten farb\u00adlich mar\u00adkiert wer\u00adden k\u00f6n\u00adnen (das so\u00adge\u00adnann\u00adte FISH) hal\u00adfen da\u00adbei, die Bak\u00adte\u00adri\u00aden in und zwi\u00adschen den Wur\u00adzel\u00adzel\u00adlen der See\u00adgr\u00e4\u00adser zu lo\u00adka\u00adli\u00adsie\u00adren. Im Na\u00adno\u00adSIMS, ei\u00adnem hoch\u00admo\u00adder\u00adnen Mas\u00adsen\u00adspek\u00adtro\u00adme\u00adter, zeig\u00adten sie die Ak\u00adti\u00advi\u00adt\u00e4t der ein\u00adzel\u00adnen Bak\u00adte\u00adri\u00aden. So\u00adge\u00adnann\u00adte ge\u00adno\u00admi\u00adsche und tran\u00adskrip\u00adto\u00admi\u00adsche Ana\u00adly\u00adsen er\u00adga\u00adben, wel\u00adche Gene f\u00fcr die In\u00adter\u00adak\u00adti\u00adon ver\u00admut\u00adlich be\u00adson\u00adders wich\u00adtig sind und dass die\u00adse stark ge\u00adnutzt wer\u00adden. So ge\u00adlang den For\u00adschen\u00adden eine fun\u00addier\u00adte und de\u00adtail\u00adlier\u00adte Be\u00adschrei\u00adbung die\u00adser er\u00adstaun\u00adli\u00adchen Zu\u00adsam\u00admen\u00adar\u00adbeit. \u201eAls n\u00e4chs\u00adtes wol\u00adlen wir nun die\u00adse neu\u00aden Bak\u00adte\u00adri\u00aden ge\u00adnau\u00ader un\u00adter\u00adsu\u00adchen\u201c, sagt Mohr. \u201eWir wol\u00adlen sie im La\u00adbor iso\u00adlie\u00adren um ge\u00adnau\u00ader zu un\u00adter\u00adsu\u00adchen, wie die Sym\u00adbio\u00adse funk\u00adtio\u00adniert und ent\u00adstan\u00adden ist. Span\u00adnend wird si\u00adcher auch die Su\u00adche nach ver\u00adgleich\u00adba\u00adren Sys\u00adte\u00admen in an\u00adde\u00adren Re\u00adgio\u00adnen und Le\u00adbens\u00adr\u00e4u\u00admen.\u201c  <\/p>\n\n\n\n

Wieb\u00adke Mohr, Na\u00addi\u00adne Leh\u00adnen, Soe\u00adren Ah\u00admer\u00adkamp, Han\u00adnah K. Mar\u00adchant, Jon S. Graf, Bern\u00adhard Tschitsch\u00adko, Pe\u00adlin Yil\u00admaz, Sten Litt\u00admann, Ha\u00adrald Gru\u00adber-Vo\u00addi\u00adcka, Ni\u00adko\u00adlaus Leisch, Mi\u00adri\u00adam We\u00adber, Chris\u00adti\u00adan Lott, Cars\u00adten J. Schu\u00adbert, Jana Mi\u00adlucka, Mar\u00adcel M. M. Kuy\u00adpers (2021):\u00a0Ter\u00adrestri\u00adal-type ni\u00adtro\u00adgen-fi\u00adxing sym\u00adbio\u00adsis bet\u00adween se\u00adagrass and a ma\u00adri\u00adne bac\u00adte\u00adri\u00adum. Na\u00adtu\u00adre (2021)<\/a><\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Max-Planck-Institut f\u00fcr Marine Mikrobiologie 2021<\/a><\/p>\n

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