Das Kohlendioxid steht meist im Zentrum der Diskussionen um den Klimawandel – doch auch ein weiteres Treibhausgas versetzt die Welt in Fieber: Methan gelangt zwar deutlich weniger in die Atmosphäre, es besitzt aber eine rund 25-fach stärkere Treibhauswirkung als Kohlendioxid. Neben seiner anthropogenen Freisetzung sind auch natürliche Quellen dieses Gases bekannt: Es steigt aus Lagerstätten organischen Materials auf und auch aus dem Meer. Dort strömt es aus sogenannten „kalten Quellen“, die sich teilweise in großen Tiefen am Meeresboden befinden. Glücklicherweise erreicht nur ein Teil des dort austretenden Methans die Oberfläche, denn es wird schon in der Tiefe abgefangen – und zwar durch Lebewesen.
Es ist bereits bekannt, dass die Methanquellen regelrechte Oasen in den „Wüsten“ der Tiefsee bilden. Die Grundlage der Lebensgemeinschaften bilden dabei Bakterien, die Methan als Nahrung verwerten können, um Biomasse aufzubauen. Sie leben frei im Wasser oder bilden regelrechte Matten am Grund. Von ihnen ernährt sich wiederum eine illustre Gemeinschaft anderer Lebewesen – vom Wurm bis zur Krabbe. Es sind allerdings auch ein paar wenige Tiere bekannt, die diese Mikroben nicht verspeisen, sondern mit ihnen in Partnerschaft leben: Es gibt Muscheln, Schwämme und Würmer, die den Mikroben in oder auf ihren Körpern ein Zuhause bieten. Im Gegenzug liefern die Bakterien ihnen Nahrung, die aus dem Methanabbau stammt. Diesen symbiotischen Lebewesen haben die Wissenschaftler um Shana Goffredi vom Occidental College in Los Angeles nun zwei neue Vertreter hinzugefügt, denen möglicherweise große Bedeutung beim Methanabbau im Bereich der kalten Quellen zukommt.
Symbiose oder nicht?
Im Rahmen ihrer Untersuchungen von Lebensgemeinschaften rund um Methanquellen in der Tiefsee rückten zwei Vertreter der Röhrenwürmer ins Visier der Forscher. Es zeichnete sich ihnen zufolge ab, dass sie weltweit im Umfeld kalter Quellen häufig vorkommen. Eine der beiden Arten gehört zur Gattung Laminatubus, die andere zu den Bispira. Es handelt sich um Lebewesen, die in Röhren sitzen und an deren Öffnung federartige Strukturen ins Wasser strecken. Bisher nahm man an, dass die Röhrenwürmer mit diesen Gebilden nach methanoxidierenden Bakterien im Bereich der kalten Quellen fischen und sie sich als Futter einverleiben. Im Rahmen ihrer Studie sind Goffredi und ihre Kollegen nun dem Verdacht nachgegangen, dass diese Würmer stattdessen in Symbiose mit den Bakterien leben – das heißt, von ihnen besiedelt sind.
Die Forscher beschafften sich dazu Proben der Tiere durch Tauchfahren zu Methanquellen, die sich in einer Tiefe von 1768 bis 1887 Metern vor der Küste Costa Ricas befinden. An Bord des Forschungsschiffes wurden die lebenden Würmer in speziellen Behältern gehalten. Um zu untersuchen, ob sie Methan (CH4) verbrauchen, versorgten die Wissenschaftler sie mit einer markierten Version der Substanz, die das Kohlenstoffisotop C13 enthielt. Wie sie berichten, stellten sie nach einer Inkubation mit dem gekennzeichneten Methan im Beckenwasser Kohlendioxid fest, das mit dem Kohlenstoff-13 angereichert war. Das bedeutet: Die Würmer beziehungsweise ihre bakteriellen Partner hatten das Methan verarbeitet. Anschließende Untersuchungen bestätigten zudem, dass der Kohlenstoff-13 aus dem Methan auch in die Biomasse der Würmer übergegangenen war.
