In einer bahnbrechenden Entdeckung haben Wissenschaftler zwei neue Bakterienarten identifiziert, die in Weichkorallen in den dunklen Tiefen des Golfs von Mexiko gedeihen. Diese Korallen, Callogorgia delta und Callogorgia americana, gedeihen in Tiefen von 300 bis 900 Metern, wo kein Sonnenlicht eindringt.
Die Forschung, geleitet von Professor Iliana Baums vom Helmholtz-Institut für funktionale marine Biodiversität an der Universität Oldenburg und Dr. Samuel Vohsen von der Lehigh University, offenbart eine neue Familie von Bakterien namens Oceanoplasmataceae. Diese Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications, erweitert unser Verständnis der marinen Biodiversität.
Die neu entdeckten Bakterien zeichnen sich durch ihre bemerkenswert kleinen Genome aus, wobei Oceanoplasma callogorgiae nur 359 Gene und Thalassoplasma callogorgiae 385 Gene enthält. Dies steht in starkem Kontrast zu den etwa 4.000 Genen, die in Escherichia coli gefunden werden, und rund 21.000 in Menschen. Der einzigartige Stoffwechselprozess der Bakterien beruht auf der Aminosäure Arginin, was einen Abgang vom typischen Kohlenhydratstoffwechsel der meisten Organismen darstellt.
Professor Baums äußerte sich erstaunt darüber, wie diese Organismen mit so wenig genetischem Material funktionieren, und erklärte: "Diese Arten sind beeindruckende Beispiele dafür, wie wenige Gene für einen funktionalen Organismus benötigt werden." Die Forscher untersuchen, ob diese Bakterien ausschließlich als Parasiten agieren oder ob sie eine symbiotische Beziehung zu den Korallen eingehen.
Genetische Analysen zeigen, dass die Bakterien CRISPR/Cas-Systeme einsetzen, um sich gegen fremdes DNA zu verteidigen, was darauf hindeuten könnte, dass sie den Korallen helfen, Pathogene abzuwehren. Alternativ ist es möglich, dass die Korallen von Stickstoff profitieren, den die Bakterien bei der Zersetzung von Arginin liefern.
Diese Entdeckung verbessert nicht nur unser Verständnis der Tiefseeökosysteme, sondern wirft auch Fragen zu den potenziellen Anwendungen dieser Erkenntnisse auf. Einsichten in die symbiotischen Beziehungen zwischen diesen Bakterien und Korallen könnten Strategien zur Erhaltung informieren und unser Verständnis der Biodiversität in extremen Umgebungen erweitern.
Während die Forscher weiterhin diese einzigartigen mikrobiellen Partnerschaften untersuchen, zielen sie darauf ab, herauszufinden, wie Tiefsee-Korallen Umweltdruck standhalten und sich an sich ändernde Ozeanbedingungen anpassen. Solches Wissen könnte entscheidend sein, um die Herausforderungen des Klimawandels für marine Ökosysteme zu bewältigen.