Gen-Archiv für am Meeresgrund lebende Mikroben
Die Produktion von Methan und seine Zersetzung durch am Meeresboden lebende Mikroben ist eine wichtige Quelle des Treibhausgasausstoßes. Darauf ausgerichtet hat das METROL-Projekt jetzt die Methanproduktion am Meeresboden untersucht. Dabei wurden Feldstudien und Beobachtungen in der Ost- und Nordsee sowie im Schwarzen Meer durchgeführt. Es gibt drei große Gruppen von Mikroorganismen, die am Austreten von Methan aus Sickerlöchern auf Tiefseeebene beteiligt sind. Zunächst gibt es die Mikroben, die für die anaerobe Methanoxidation (AOM - Anaerobic Oxidation of Methane) zur Methanolproduktion verantwortlich sind. Dieser Prozess reduziert die Menge austretenden Methans drastisch. Eine weitere bedeutende Gruppe bilden die Archaeen. Dabei handelt es sich um Mikroben, die direkt für die Methanproduktion verantwortlich und als Methanerzeuger bekannt sind. Sie beziehen ihre Energie aus der Methanproduktion und ihre Anwesenheit steht in biochemischer Verbindung zu sulfatreduzierenden Bakterien. Diese beiden Gruppen gehören zu den Sedimenten der Sulfat-Methan-Übergangszone (SMTZ - Sulphate-Methane Transition Zone). Die Bestimmung der Mikroben sowie des Ausmaßes ihrer Vielfalt und der Struktur ihrer Gemeinschaften wurde mit Hilfe von DNA-Identifizierung durchgeführt. Die DNA wurde von den besagten Schauplätzen isoliert, daraufhin vervielfältigt und mit Gen-Datenbanken anderer Tiefseesickerlöcher verglichen. Um die mikrobielle Vielfalt untersuchen zu können, wurden sechs Gen-Archive erstellt - drei für Bakterien und drei für Archaeen. Alle Proben wurden in der SMTZ von Methansickerlöchern entnommen. Die archaeale Vielfalt war gleich derer der Bakterien, worauf auf Grund des Vorhandenseins von sechs verschiedenen phylogenetischen Gruppen von Archaeen geschlossen werden konnte. Es wurden Gruppen entdeckt, die eine starke Ähnlichkeit mit denen in anderen Gebieten mit Tiefseesickerlöchern vorkommenden Gruppen aufwiesen. Das verstärkt die Annahme einer kosmopolitischen mikrobiellen AOM-Population in diesen Zonen. Potenzielle Anwender dieser Informationen werden für Referenzzwecke Zugang zu den Gen-Banken erhalten. Dazu gehören beispielsweise Molekularbiologen, die in der Bioinformatik tätig sind, und Mikrobiologen, die an diesen Mikroben arbeiten. Die Ergebnisse sollen außerdem dazu beitragen, das allgemeine Verständnis für natürliche chemische Umwelten und ihre Auswirkungen auf die Biologie zu verbessern.
