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09. November 2022

Meeresmikrobe

Prochlorococcus nutzt überraschenden Mix

​​​​​​​Lange Zeit glaubte man, dass die im Meer sehr häufig vorkommende Mikrobe Prochlorococcus ausschliesslich auf Photosynthese angewiesen ist, doch möglicherweise bezieht sie bis zu einem Drittel ihres Kohlenstoffs durch eine zweite Strategie: Sie verzehrt die Überreste anderer toter Mikroben. So kann sie auch in den tieferen, dunklen Zonen des Meeres überleben. Hans-Peter Grossart hat an der Studie unter Leitung des Massachusetts Institute of Technology (MIT) mitgewirkt, die in Nature Microbiology erschienen ist.

Einer der kleinsten und häufigsten Organismen auf unserem Planeten ist ein pflanzenähnliches Bakterium, das im Meer vorkommt: Prochlorococcus. Die grün gefärbte Mikrobe misst weniger als ein Mikrometer im Durchmesser, sie durchziehen die oberen Schichten des Ozeans, wo ein einziger Teelöffel Meerwasser Millionen dieser winzigen Organismen enthalten kann.

Prochlorococcus wächst durch Photosynthese und nutzt das Sonnenlicht, um das Kohlendioxid aus der Atmosphäre in organische Kohlenstoffmoleküle umzuwandeln. Die Mikrobe ist für 5 Prozent der weltweiten Photosyntheseaktivität verantwortlich. Forschende haben bislang angenommen, dass die Photosynthese die bevorzugte Strategie der Mikrobe ist, um den für ihr Wachstum benötigten Kohlenstoff zu gewinnen.

Organismen, die eine Mischung von Strategien zur Bereitstellung von Kohlenstoff anwenden, werden als mixotroph bezeichnet. Die meisten Meeresplanktonarten sind mixotroph. Und obwohl bekannt ist, dass Prochlorococcus gelegentlich Mixotrophie betreibt, gingen Forschende bisher davon aus, dass die Mikrobe in erster Linie eine phototrophe Lebensweise fĂĽhrt.

Die neue MIT-Studie zeigt, dass Prochlorococcus stärker mixotroph ist als bisher angenommen. Die Mikrobe könnte bis zu einem Drittel ihres Kohlenstoffs durch eine zweite Strategie gewinnen: durch den Verzehr der aufgelösten Überreste anderer toter Mikroben. So kann sie auch in den tieferen, dunklen Zonen des Meeres überleben, wo kein Sonnenlicht zur Photosynthese vorhanden ist.

Diese neue Einschätzung könnte Auswirkungen auf Klimamodelle haben, da die Mikrobe eine wichtige Rolle bei der Aufnahme und Fixierung von Kohlenstoff in der Erdatmosphäre und im Ozean spielt.

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