Die Vielfalt der im Meer lebenden Mikroorganismen ist bis zu 100mal größer als nach den bisherigen Daten erwartet. Demnach können in einem Liter Meerwasser mehr als 20.000 verschiedene Arten leben, und im Ozean insgesamt bis zu zehn Millionen, sagen amerikanische Forscher. Die Mehrheit der Mikroorganismen entfalle auf Arten, die nur in kleinen Populationen leben, so die Forscher.
Mikroorganismen machen die Mehrheit der im Meer lebenden Biomasse aus. Sie sind die ältesten Lebensformen der Erde, die Hauptkatalysatoren bei der Energieumwandlung und für die biochemischen Kreisläufe der Erde unabdingbar. Untersuchungen während der vergangenen Jahrzehnte ließen vermuten, dass es mehr als 500.000 verschiedene mikrobielle Arten geben muss. Doch die Erkenntnisse von Mitchell Sogin und seinen Kollegen zeigen nun, dass die Wissenschafter erst an der Oberfläche gekratzt haben.
Das Team um Sogin verwendete eine neue mikrobiologische Methode, das so genannte “454 Tag Sequencing”. Mit diesem Verfahren können Mikrobiologen anhand von nur kleinen Stücken des Erbguts die Art eines Organismus feststellen. Sogin und seine Mitarbeiter untersuchten nun in ihrer Studie die Vielfalt der Mikroorganismen aus acht verschiedenen Regionen in Atlantik und Pazifik in 550 bis 4.100 Metern Tiefe. Die Forscher hatten eigentlich erwartet, in einem Liter Wasser rund 1.000 bis 3.000 Arten von Mikroorganismen zu entdecken. Erstaunlicherweise fanden sie aber mehr als 20.000 verschiedene Spezies. Die Zahl der verschiedenen Bakterienarten im Meer könnte daher fünf bis zehn Millionen betragen, folgert Sogin.
Die meisten neuentdeckten Arten kommen nur in kleinen Populationen vor. “Die wichtigsten Fragen sind nun, wie und weshalb diese vielen kleinen Spezies überhaupt existieren”, sagt Sogin. Vermutlich seien sie für das Ökosystem Meer wichtig, meint der Forscher. So produzieren sie vielleicht lebensnotwendige Stoffe für die marine Lebensgesellschaft. Oder aber sie stellen ein Reservoir für seltene Gene dar. In diesem Fall könnten sie bei einschneidenden Umweltveränderungen die Überhand gewinnen. Weitere Untersuchungen von 1.200 Wasserproben sollen nun Aufschluss über die mikrobiellen Lebensgemeinschaften von oberflächennahen und mitteltiefen Gewässerzonen geben.
Mitchell Sogin (Josephine Bay Paul Center, Woods Hole) et al.: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, doi:10.1073/pnas.0605127103 ddp/wissenschaft.de ? Katharina Schöbi
