Fluss-Bakterien bei Hochwasser weniger von Viren attackiert

18. Oktober 2009, 17:31
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Forscher: Viren haben sich als wichtige Kontrollinstanz für Bakterien herausgestellt

Wien - Bei Hochwasser werden Fluss-Bakterien weniger von Viren attackiert. Zu diesem Ergebnis kommt eine vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützte Studie des Departments für Limnologie und Hydrobotanik der Universität Wien. Solche Wechselwirkungen können in Summe gravierende Auswirkungen auf den Beitrag von Gewässern zum Kohlendioxid-Ausstoß und somit auf das Klima haben.

Dass sich Bakterien Viren einhandeln, also krank werden können, ist nichts Neues. Die Bedeutung der kleinen Schmarotzer auf die Ökologie von ganzen Lebensräumen wird erst in der jüngster Zeit Stück für Stück aufgeklärt. Die Wiener Forscher um Projektleiter Peter Peduzzi zählen zu den weltweit führenden Viren-Ökologen für Fließgewässer.

Kohlendioxid-Ausstoß

Die Bedeutung von Süßwasser-Bakterien auf die globalen Kohlenstoffkreisläufe hat erst jüngst Peduzzis Kollege Tom Battin (ebenfalls Uni Wien) herausgestrichen. Demnach würden Binnengewässer nach eher vorsichtigen Schätzungen rund 1,2 Gigatonnen Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid pro Jahr ausstoßen. Gebildet wird das Treibhausgas von den Mikroorganismen. Zum Vergleich: Die vom Menschen verursachte Produktion von Kohlendioxid wird auf neun Gigatonnen Kohlenstoff geschätzt.

"Viren haben sich in unseren Untersuchungen als wichtige Kontrollinstanz für Bakterien herausgestellt", sagte Peduzzi. Dabei sind zwei verschiedene Strategien zu unterscheiden. So können virale Infektionen in Bakterien lytisch ablaufen, also den Wirt sofort töten. Bei der lysogenen Form läuft die Infektion dagegen latent ab. Das Verhältnis zwischen lytisch und lysogen infizierten Zellen erwies sich als sehr variabel.

Verdünnung durch Hochwasser

Generell stellten die Wissenschafter bei hoher Wasserführung der Gewässer eine auffällig niedrige, von Viren verursachte Sterblichkeit der Bakterien fest. Peduzzi geht davon aus, dass bei Hochwasser alles stärker verdünnt ist, auch die Viren-Konzentration. In diesem Fall wird die Aktivität von Bakterien in erster Linie von physikalischen Faktoren - wie Temperatur oder Wasserführung - gesteuert. Erst wenn der Wasserstand sinkt, kommen die Bakterien wieder verstärkt mit Viren in Kontakt, entsprechend steigt die Zahl der Infektionen. Viren werden zur Kontrollinstanz der Bakterien-Population.

Um das Zusammenspiel zwischen Bakterien und Viren untersuchen zu können, setzen die Wiener Forscher ein "konfokales Laser-Scanning-Mikroskop" ein. Die winzigen Virus-Partikel werden dabei mittels Fluoreszenz-Farbstoffen sichtbar gemacht. Bei ihren Arbeiten hat das Team um Peduzzi auch festgestellt, dass sich Schwebstoffe im Wasser auf die Konzentration von Viren auswirkt, indem die Erreger an die Schwebstoff-Teilchen gebunden werden. Die konkreten Auswirkungen dieser Beobachtung auf die Mikrobiologie müssen allerdings erst untersucht werden. (APA/red)

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