Korallenschleim als Mikrobenhabitat
Die Schleimschicht ist wichtig für die Interaktion der Tiere mit ihrer Umgebung und spielt auch für ihr Immunsystem eine Rolle, da sie als Schutzschild und Nährmedium für Mikroorganismen fungiert. Das EU-finanzierte Projekt COSMIC (Coral surface microlayer: production and dynamics of mucus-associated microbial communities) untersuchte nun solche Wechselwirkungen. Um die Grundlagenforschung auf diesem Gebiet voranzubringen, konzentrierte man sich auf sehr einfache Tiere. Korallen sind in ihrer biologischen Konstitution von der Schleimbildung abhängig und ernähren mit den Sekreten auch symbiotische Mikroorganismengemeinschaften. Das Ziel der fünfteiligen Studie war es, die veränderliche chemische Zusammensetzung des Schleims und daraus resultierende Auswirkungen auf die mikrobiellen Gemeinschaften zu untersuchen. Der gleiche chemische Ansatz sollte auch evolutionäre Beziehungen zwischen Korallen aufzeigen. Die Schleimhautschichten auf der Oberfläche der einzelnen Korallenarten unterscheiden sich in physikalischer und chemischer Hinsicht, aber auch die Schleimschicht einer einzelnen Koralle kann erheblich variieren. Dem liegt offenbar eine oberflächliche Veränderung metabolischer Prozesse zugrunde. Spezifische Bakterien und verwandte Organismen nutzen diese Variation in unterschiedlicher Weise. Veränderliche Zusammensetzungen der Schleimschicht geben Aufschluss über evolutionäre Beziehungen zwischen Korallen, wobei die Gruppen sich nach den wichtigsten Arten von Zuckerverbindungen im Schleim unterscheiden lassen. Die Ergebnisse weisen auf deutliche Unterschiede bei Faktoren hin, die die Verbreitung von Bakterien und Archaeen beeinflussen. Archaeen sind eine alte Gruppe einfacher Mikroben, die oberflächlich Bakterien ähneln, chemisch aber anders aufgebaut sind. Das Habitat allein bestimmt die Zusammensetzung der Archaeengemeinschaften, während es bei Bakteriengemeinschaften auf Korallenart, Standort und auch räumliche Distanz ankommt. Die Forscher schlossen daraus, dass sich die beiden Mikrobenarten beim Umsatz auf Riffen und in Bezug auf die Wirtsspezifität unterscheiden. So besetzen Bakterien und Archaeen sehr unterschiedliche ökologische Nischen und jeweils spezifische Korallenverbände. Auch die Verfügbarkeit von Schwefel im Meerwasser ist für den Austausch zwischen Mikroben und Korallen von Bedeutung. Verschiedene mikrobielle Gemeinschaften sind über zyklische Veränderungen für die Korallengesundheit von Bedeutung. Da Korallen Schichten aus gehärtetem, gealtertem Schleim bilden, werden nützliche Mikroben bevorteilt, während potenzielle Krankheitserreger eliminiert werden. Diese Schleimmikroben sind wiederum für die allgemeine Gesundheit und Widerstandsfähigkeit von Korallenriffen wichtig. COSMIC erweiterte damit das Wissen um Beziehungen zwischen Korallen und Mikroben und verweist auf die Bedeutung von Schleimmikroben für die gesamte Tierwelt. Das Wissen kann sich möglicherweise auch zum Schutz des menschlichen Immunsystems einsetzen lassen und neue Nahrungsquellen eröffnen.
Schlüsselbegriffe
Schleim, Dynamik, kosmisch, Mikroben, Chemie, Evolution
