Constructor University - 14.03.2023
Forschungserfolg: Wie CO2 unsere Meere beeinflusst
Das Verhalten von Mikroorganismen ist entscheidend, um zu verstehen, was der Eintrag von Kohlendioxid in den Ozeanen bewirkt. Forschende der Constructor University in Bremen haben in Zusammenarbeit mit Kolleg:innen aus Australien, den USA, und der Schweiz nun neue Erkenntnisse über den Stoffwechselaustauch zwischen den Kleinstlebewesen gewonnen. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Zeitschrift "Nature Microbiology" veröffentlicht.
Mikroorganismen sind ein zentraler Bestandteil des marinen Ökosystems - unter anderem produzieren sie Sauerstoff und binden Kohlendioxid. "Bisher wurde angenommen, dass die Diffusion von Nährstoffen von der Größe der Zelle abhängt", sagt Professor Dr. Matthias Ullrich, Mikrobiologe an der Constructor University, und einer der Co-Autoren der Studie. Je größer eine Zelle, desto mehr Stoffe gibt sie ab und übt dadurch zugleich eine größere Anziehungskraft auf kleinere, bewegliche Organismen aus. Chemotaxis lautet hier der Fachbegriff, der diese durch chemische Reize ausgelöste Orientierungsbewegung bezeichnet.
Die Forschenden wiesen nun nach, dass auch kleinere und gleichgroße Zellen durch Chemotaxis erkannt werden können. Auch zwischen einigen der häufigsten Mikroorganismen der Ozeane bestehen also Stoffwechselbeziehungen, die keineswegs nur einseitig sind, wie bisher angenommen. Photosynthese betreibende Organismen versorgen konsumierende Bakterien nicht nur mit Kohlehydraten, sondern sie erhalten von diesen auch Nährstoffe. Sie verhalten sich also aktiv.
"Um den Kohlenstoffwechsel in den Ozeanen besser zu verstehen, ist es fundamental, mehr über die Austauschmechanismen der Mikroorganismen zu wissen", meint Ullrich. "In Zukunft werden Forschende in der Mikrobiologie viel genauer beobachten, wie der Austausch von Substanzen zwischen gleich großen Mikroorganismen erfolgt."
Möglich wurde diese Erkenntnis erst durch die Grundlagenforschung
an der Constructor University. Schon vor einem guten Jahrzehnt
hatten Forschende um Professor Ullrich die Gene eines einzelnen
Bakteriums entschlüsselt. Sie stellten fest, welche Gene dazu
beitragen, eine Zelle zu erkennen und zu binden. An der damaligen
Forschung war die Promovierende Eva Sonnenschein beteiligt, die
inzwischen als Professorin an der Universität von Swansea in
Wales lehrt und auch an der aktuellen Studie mitwirkte.
Maßgeblich vorangetrieben wurde die Forschung von
Wissenschaftler:innen mehrerer australischer Universitäten, vom
Massachusetts Institute of Technology in den USA und von der
Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich in der Schweiz.
Originalpublikation:
https://www.nature.com/articles/s41564-023-01327-9
Weitere Informationen:
http://www.constructor.university
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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Constructor University - 14.03.2023
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de
veröffentlicht in der Online-Ausgabe des Schattenblick am 14. März 2023
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