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Pralles Leben im Untergeschoss

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 23.01.2012 13:22

Oft wird gesagt, die Tiefsee der Erde sei dem Menschen weniger gut bekannt als Mond oder Mars. Doch verglichen mit der Tiefen Biosphäre ist die Tiefsee noch ein Ort, in dem sich der Mensch wie in seiner Westentasche auskennt. Erst seit wenigen Jahren ist überhaupt bekannt, dass eine mindestens viele Hundert Meter, vielleicht sogar einige Kilometer dicke Schicht unseres Heimatplaneten bis unten durch belebt ist. Und erst langsam dämmert es der Wissenschaft, dass in dieser Sphäre ein großer, wenn nicht der größte Teil der Biomasse zu suchen ist. Nun fällt das nächste Axiom: Bewohner dieser Tiefen Biosphäre sind beileibe nicht nur krude Einzeller, Bakterien und Archäen.

Überhöhte Reliefdarstellung der Hawaii-Emperor-Kette.Im vergangenen Jahr sorgte der Fadenwurm Halicephalobus mephisto für Aufsehen, gefunden in mehr als drei Kilometer Tiefe. Jetzt berichten schwedische Forscher von Pilzen, die im rund 50 Millionen Jahre alten Basalt 150 Meter unterhalb des zentralpazifischen Meeresbodens gefunden wurden. Die Pilze, so vermuten die Forscher, gehören zum Unterreich der Dikarya, zu dem beispielsweise auch unsere begehrtesten Speisepilze von Champignon bis Pfifferling gehören. "Als wir vor zehn Jahren mit den Bohrkernen von der Hawaii-Emperor-Inselkette zu arbeiten begannen, fielen uns schon die Mikrofossilien darin auf", erzählt Magnus Ivarsson vom Schwedischen Museum für Naturkunde in Stockholm. Damals hielten die Forscher die fadenförmigen Erscheinungen für Bakterien, was sonst sollte dort unten leben? Doch Ivarsson irrte: "Jetzt haben wir diese Mikrofossilien mit der Synchrotron-Tomographie und speziellen Färbetechniken näher analysiert und halten sie nicht mehr für Bakterien, sondern möglicherweise für Pilze."

Das wäre eine Sensation, denn dort unten gibt es kaum Nährstoffe und Energie, die Pilze als Heterotrophe dringend brauchen. "DNA-Studien deuten darauf hin, dass Pilze die häufigsten komplexen Einzeller im Meeresboden sein könnten", sagt Ivarsson, "wir denken, dass sie auch in untermeerischen Basalten verbreitet sind. Pilze wären dann Teil der tiefen Biosphäre, und damit wären diese Ökosysteme sehr viel komplexer als gedacht." Anscheinend handelte es sich bei diesen Pilzen um mehrzellige marine Organismen und wahrscheinlich bezogen sie ihre Energie aus den hydrothermalen Quellen, die die Vulkane der Hawaii-Emperor-Kette begleiten. Die Vulkankette gilt als Produkt eines Plumes, der immer wieder durch die Erdkruste bricht, die über ihn hinwegzieht. Dabei entsteht Tiefseevulkan nach Tiefseevulkan, oft auch hoch über die Meeresoberfläche emporragend wie bei den hawaiianischen Inseln. Diese Kette ist auch viele Millionen Jahre später noch erkennbar.

Halicephalobus mephisto wurde in 1,3 Kilometer tiefem Gestein entdeckt (© Nature/Tullis Onstott).Ivarsson fand seine fossilen Pilze in Bohrkernen aus einem 48 Millionen Jahre alten Vulkan. "Sie konzentrieren sich auf mit Kalk gefüllten Spalten im Basalt", erklärt Ivarsson, "die sie zu Lebzeiten nutzten, um mit vulkanischen Flüssigkeiten durch das Gestein gespült zu werden und sich so zu verbreiten."Mit dem Ende der vulkanischen Aktivität geht auch die Lebenszeit der Pilze zu Ende. Pilze sind Resteverwerter, die ihre Energie aus dem Abbau  organische Substanz beziehen. In hydrothermalen Wässern schwimmen organische Verbindungen, die vielleicht aus anorganischen Prozessen stammen oder von Bakterienkolonien. Ivarsson glaubt, dass seine Vorstellung von der Lebensweise der fossilen Pilze auch die Forschung über die heutige Tiefe Biosphäre vorantreiben kann. "Bislang wurde bei Analysen von Proben aus aktiven Systemen einfach nicht danach gesucht, sondern nur nach Bakterien und Archäen. Wir wissen aber, dass Pilze zumindest in der Umgebung von hydrothermalen Quellen am Meeresboden leben. Derzeit sind nun einige Ausfahrten geplant, um an Proben aus aktiven Systemen zu kommen. Ich glaube, wir werden künftig viel, viel mehr von der tiefen Biosphäre erfahren."

Wie das Ökosystem beschaffen gewesen sein könnte, in dem diese fossilen Pilze gelebt haben, darüber könne er derzeit nur spekulieren, erklärt Magnus Ivarsson. Da es in ihrem Lebensraum kaum Sauerstoff gibt, waren sie vielleicht anaerob. Anaerobe Pilze produzieren Wasserstoff, der wiederum die Lebensgrundlage für Bakteriengemeinschaften gewesen sein könnte - und von denen hätten sich die Pilze ernähren können.

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