Wurm mit Mikroben im Jausensackerl

12. Februar 2003, 16:06
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Wiener Meeresbiologinnen untersuchen Lebensgemeinschaften in Tiefsee

Dass eine kochende Giftbrühe, unsäglicher Druck und die Absenz jeglichen Sonnenlichts ein üppiges Leben unmöglich machen, ist schlichtweg falsch. Heiße Quellen tief in den Ozeanen beweisen nämlich genau das Gegenteil. Wiener Meeresbiologinnen erforschen die Lebensgemeinschaften in solch augenscheinlich lebensfeindlichen Oasen in bis zu 2500 Metern Meerestiefe. In einem vom Wissenschaftsfonds finanzierten Projekt sollen dort einem rekordverdächtigen Wurm seine letzten Geheimnisse entlockt werden.

Wie in der hellen Welt Pflanzen die Basis praktisch aller Organismen bilden, sind es in und um die heißen Quellen Bakterien. Statt Licht als Energiespender verwenden sie energiereiche Chemikalien, die aus dem Erdinneren sprudeln. Der hauptsächliche Treibstoff ist dabei Schwefelwasserstoff. Diese Verbindung wird von den Mikroben zu Schwefel oder Sulfat oxidiert, die dabei freiwerdende Energie nutzen die Bakterien zum Betrieb ihres Stoffwechsels. Der energiereiche Schwefelwasserstoff kommt dabei aus dem Erdinneren. Meereswasser dringt in die Erdkruste, wird dort erwärmt, mit verschiedenen Stoffen angereichert und strömt aus den heißen Quellen wieder in den Ozean.

Leben im Trophosom

Das üppige Leben rund um die Quellen, die eine kochend heiße und für Mensch und das meiste Getier hochgiftige Brühe ausspucken, wird erst seit rund 25 Jahren intensiv erforscht. Vielfach leben Bakterien dort als so genannte Symbionten mit oder sogar in Tieren - wie im Fall der Lebensgemeinschaft des Riesenröhrenwurmes, landläufig "Riftia pachyptila" genannt und ein Verwandter des Regenwurms, mit namenlosen Schwefelbakterien.

Die Mikroben leben in einem vom Wurm speziell dafür entwickelten Sack, der einen Gutteil des Wurmkörpers ausfüllt und Trophosom genannt wird. Dafür hat der Wurm keinen durchgehenden Darm, weder Maul noch Anus. Schwefelwasserstoff wird über ein gut entwickeltes Gefäßsystem zu den Bakterien transportiert, von diesen dann oxidiert und damit verwertet. Übrig bleibt entweder Schwefel, der ebenfalls noch Energie enthält und für schlechte Zeiten gespeichert werden kann, oder Sulfat, das dann als lösliches Salz ans Wasser abgegeben wird. Doch das gemütliche Heim, das die Bakterien im Wurm besitzen, hat seinen Preis. "Die Würmer nehmen einerseits Zucker auf, die von den Bakterien produziert werden, teilweise verdauen sie aber auch einfach ihre eigenen und ständig nachwachsenden Bakterien", erklärt Andrea Nussbaumer von der Abteilung für Meeresbiologie am Institut für Ökologie und Naturschutz der Universität Wien.

Ein Meter pro Jahr

Bestens vom körpereigenen Jausensackerl versorgt, gehören die Tiere zu den am schnellsten wachsenden Wirbellosen überhaupt. Nach Beobachtungen der Wiener Meeresbiologinnen wachsen die bis zu rund fünf Zentimeter dicken Würmer in guten Zeiten bis zu einen Meter pro Jahr. Wie alt sie werden, ist noch nicht klar.

Dass die Riesenröhrenwürmer so schnell wachsen können, habe gute Gründe. "Oft verändern sich die Verhältnisse um die heißen Quellen sehr rasch, es bleiben den Tieren oft nur wenige Monate bis Jahre, um zu wachsen und Nachkommen in die Welt zu setzen", erläutert Projektleiterin Monika Bright.

Probleme mit Schwefelbakterien

Probleme bereiten den Forscherinnen indes die Schwefelbakterien. Noch sind sie namenlos, und das ist nicht etwa auf Nachlässigkeit der Biologen zurückzuführen. "Es ist bisher nicht gelungen, die Bakterien zu züchten, und damit bleibt ihnen laut wissenschaftlicher Übereinkunft ein Artname verwehrt", sagt die Meeresbiologin. Die Mikroben sind offenbar eng an ihren Wirt gebunden, außerhalb des Wurmes wurden sie bis heute nicht gefunden. Rätselhaft ist außerdem, wie die Bakterien in den Wurmnachwuchs kommen. Die Wurmbabys leben anfangs als Larven für kurze Zeit frei im Wasser und müssen sich erst einen geeigneten Platz für ihr späteres festsitzendes Leben suchen.

Erstaunlicherweise fanden die Wiener Forscherinnen in den ganz jungen Formen noch keine Schwefelbakterien. "Es bleibt daher die Frage, wie sich die Tiere gleichsam mit ihren Symbionten infizieren", so Andrea Nussbaumer. In ihrem Forschungsprojekt soll dieses Rätsel nun geklärt werden. (red/DER STANDARD, Printausgabe, 8.2.2003)

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