Sand gibt es genug auf der Nordseeinsel Helgoland.
NEWS | 20.07.2021

Al­les aus­ge­bucht am Mee­res­grund

Auf Sand­kör­nern scheint kein Platz für neue Bak­te­ri­en

Ob Sommer oder Winter, ob Mitternachtssonne oder Polarnacht – auf dem Sand des Meeresbodens wohnen stets die gleichen Bakterien. Zwar unterscheiden sie sich zwischen verschiedenen Meeresregionen, aber nicht zwischen den Jahreszeiten. Vermutlich ist einfach kein Platz für Veränderungen. Das zeigt eine Studie von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologe in Bremen, einem Mitglied der DAM, die nun im Journal ISME Com­mu­ni­ca­ti­ons erschien.

Ein ent­spann­ter Ur­laub am Strand be­freit uns von vie­len Sor­gen des All­tags. Aber der Sand rei­nigt nicht nur Kopf und See­le der Ur­lau­ben­den – er rei­nigt auch das Meer­was­ser.

Küs­ten­san­de sind so­ge­nann­te bio­ka­ta­ly­ti­sche Fil­ter. Auf je­dem Sand­korn woh­nen hun­dert­tau­sen­de Bak­te­ri­en, und die ver­ar­bei­ten bei­spiels­wei­se Stick­stoff und Koh­len­stoff aus dem Meer­was­ser, das die San­de durch­strömt. So wir­ken die San­de wie rie­si­ge, rei­ni­gen­de Fil­ter. Vie­les von dem, was das Meer­was­ser in den Bo­den spült, kommt so nicht wie­der her­aus.

Eine Stu­die von For­schen­den des Max-Planck-In­sti­tuts für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie in Bre­men, die im Fach­ma­ga­zin ISME Communications ver­öf­fent­licht wur­de, zeigt nun: Auf den Sand­kör­nern woh­nen ganz an­de­re Bak­te­ri­en als im Meer­was­ser. Und wäh­rend die Bak­te­ri­en­ge­mein­schaft im Was­ser sich im Wan­del der Jah­res­zei­ten stets ver­än­dert und an­passt, sind Früh­ling, Som­mer, Herbst und Win­ter den Sand­bak­te­ri­en reich­lich egal.

Stabil in Zahl und Art

Das Team rund um Kat­rin Knit­tel und Se­bas­ti­an Miksch vom Bre­mer Max-Planck-In­sti­tut un­ter­such­te die Sand­bak­te­ri­en in der Nord­see vor Hel­go­land und in der Ark­tis bei Spitz­ber­gen, wo in der Po­lar­nacht gar kei­ne Pri­mär­pro­duk­ti­on statt­fin­det. „So­wohl die An­zahl als auch die Art der Bak­te­ri­en war er­staun­lich sta­bil“, be­rich­tet Miksch, der die Stu­die im Rah­men sei­ner Dok­tor­ar­beit durch­führ­te. „Be­son­ders zahl­reich und auch be­son­ders ak­tiv wa­ren Ac­tino­bac­te­ria der Ord­nun­gen Ac­tino­ma­ri­na­les und Mi­crotri­cha­les. Sie spie­len wohl eine her­aus­ra­gen­de Rol­le beim Um­satz or­ga­ni­schen Ma­te­ri­als in die­sen Küs­ten­ge­bie­ten.“ Zwar un­ter­schei­den sich die je­wei­li­gen An­tei­le die­ser bei­den Grup­pen deut­lich zwi­schen den un­ter­such­ten Stand­or­ten in Hel­go­land und Sval­bard. In sich ver­än­dern sie sich aber kaum.

Auf dem Sandkorn alles ausgebucht

„Wir wa­ren sehr über­rascht, dass sich im Mee­res­bo­den ein so an­de­res Mus­ter zeigt, als im Was­ser“, er­klärt auch Kat­rin Knit­tel. Die vor Reibung und Fressfeinden geschützten Plätze auf den Sandkörnern sind mit Bakterien dicht besiedelt, ex­po­nier­te Be­rei­che hin­ge­gen sind nur sehr dünn be­sie­delt. Die For­schen­den ver­mu­ten da­her, dass ein­fach kein be­wohn­ba­rer Platz mehr für neue, an­de­re Be­woh­ner zur Ver­fü­gung steht. “Es schei­nen schon alle Woh­nun­gen be­legt zu sein. Neue Mie­ter, die die Ge­mein­schaft ver­än­dern könn­ten, fin­den ein­fach kei­nen Platz – oder zu­min­dest nicht in gro­ßer Zahl“, so Knit­tel wei­ter.

Aber sind die Jah­res­zeit eben­so wie Po­lar­nacht und -tag den Bak­te­ri­en wirk­lich egal? „Wir wol­len nun ei­nen Schritt wei­ter­ge­hen und in die Bak­te­ri­en hin­ein­schau­en. Die Bak­te­ri­en blei­ben zwar die glei­chen, aber ver­än­dert sich im Lau­fe der Jah­res­zei­ten viel­leicht die Ak­ti­vi­tät ver­schie­de­ner En­zy­me, weil un­ter­schied­li­che Nah­rung am Bo­den an­kommt?“

Ori­gi­nal­ver­öf­fent­li­chung

Se­bas­ti­an Miksch, Mir­ja Mei­ners, Anke Mey­er­dier­ks, Da­vid Pro­bandt, Gun­ter We­ge­ner, Jürgen Tit­schack, Ma­ria A. Jen­sen, An­dre­as Ell­rott, Ru­dolf Amann and Kat­rin Knit­tel (2021): Bac­te­ri­al com­mu­nities in tem­pe­ra­te and po­lar co­as­tal sands are sea­so­nal­ly sta­ble. ISME Com­mu­ni­ca­ti­ons (pu­blis­hed on­line 28. 06.2021)
DOI: https://doi.org/10.1038/s43705-021-00028-w

Kontakt:

Dr. Katrin Knittel
Abteilung Molekulare Ökologie
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-9990
E-Mail: kknittel(at)mpi-bremen.de

Dr. Fanni Aspetsberger
Pressesprecherin
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-9470
E-Mail: faspetsb(at)mpi-bremen.de

Header-Bild: Jan Brüwer

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