Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Wissen Recyclinganlagen der Meere

Recyclinganlagen der Meere

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 02.12.2010 09:40

Unser Bild der Ökosysteme ist dominiert von Vielzellern, vor allem Wirbeltieren, gelegentlich auch Wirbellosen. Doch der Realität wird dieses Bild kaum gerecht. So sehr der Mensch und seine Fähigkeit die Ökosysteme zu beeinflussen zurzeit im Fokus der Aufmerksamkeit steht, so schief ist diese Perspektive. Denn diese Welt ist viel eher eine der Einzeller, dominiert von einer Klasse von Wesen, die noch nicht einmal die klassischen Kriterien des Lebens erfüllen. Denn die eigentlichen Herren der Erde scheinen die Viren zu sein.

Cafeteria roenbergensisEs ist Zeit abzudanken. Dem nominellen Titel "Krone der Schöpfung" hat die Menschheit ohnehin schon entsagt, jetzt geht es an den wirklichen Einfluß auf die Ökosysteme der Erde. Und auch da sieht es so aus, als ob die Menschheit dem oberflächlichen Schein zum Trotz, nicht das Feld anführt. "95 Prozent der Biomasse in den Weltmeeren besteht aus Einzellern und Viren", erklärt Curtis Suttle, Meeresbiologe und Virenspezialist von der Universität von British Columbia in Vancouver, "und diese Einzeller  produzieren ungefähr die Hälfte des weltweiten Sauerstoffs." Ökosysteme wie die Meere sind demnach vor allem solche von Einzellern und die wahren Herrscher in diesen Kreisen, so sieht es aus, sind Wesen, die wir traditionellerweise gar nicht als Lebewesen zählen. Grob geschätzt leben allein in den Weltmeeren zehn Billionen Billionen Viren, womit diese winzigen Erbgutpartikel mit Proteinhülle die häufigsten Lebensformen überhaupt sind und Bakterien, Archäen oder auch einzellige Algen in einen sehr tiefen Schatten stellen.

Trotz ihrer Überzahl werden Viren nur sehr zögerlich als Bestandteil der Ökosysteme zur Kenntnis genommen, schließlich fehlen ihnen von den charakteristischen Eigenschaften des Lebens gleich mehrere: Sie haben keinen eigenen Stoffwechsel, und selbständig vermehren können sie sich auch nicht. Dabei üben Viren, Lebenskriterien hin oder her, gewaltigen Einfluß auf die Ökosysteme aus. In den oberen Stockwerken der Meere eliminieren sie Tag für Tag zwischen 35 und 40 Prozent aller Einzeller, in den Stockwerken darunter steigt dieser Prozentsatz sogar noch an, bis auf rund 85 Prozent aller Einzeller in den Ökosystemen unterhalb von 1000 Metern Wassertiefe. Da der weitaus größte Anteil der Biomasse auf eben diese Einzeller entfällt, ist die Bedeutung der Viren kaum zu überschätzen.

Auf 370 bis 630 Megatonnen organischen Kohlenstoff schätzt eine Arbeitsgruppe der Polytechnischen Universität der Marken im italienischen Ancona die Menge des von den Viren freigesetzten Materials. Es wird frei, wenn ein von Viren befallener Einzeller platzt und die nächste Generation Virus-Partikel freisetzt. Die Bestandteile der zerstörten Bakterien regnen in tiefere Regionen der Weltmeere und machen etwa für die Bodenbewohner der Tiefsee mehr als ein Drittel ihres Nahrungsaufkommens aus. "Dieser Kreislauf läuft wirklich sehr, sehr schnell", erklärt Curtis Suttle, "noch vor 20 Jahren hätte wohl niemand gedacht, dass Viren wichtige Räuber sind."

Dabei erweisen sich die Viren als überraschend vielfältige Gruppe. Suttle und Mitarbeiter haben jetzt das größte marine Virus entdeckt, das selbst fast so groß und komplex ist wie ein kleines Bakterium. "Sein Genom hat so etwas wie eine Brückenfunktion zwischen Viren und Mikroorganismen inne, verwischt die Grenzen zwischen beiden geradezu", erklärt Suttle. Die Neuentdeckung Cafeteria roenbergensis befällt einen einzelligen Flagellaten-Räuber, der seinerseits von Bakterien und Viren lebt. "Dieses Virus ist komplexer als manche zellulären Organismen", erklärt Suttle, "denn sein genetischer Code enthält eine ganze Reihe von Informationen, die man nur bei einer lebendigen Zelle erwarten würde." Dazu gehören Gene, die eingesetzt werden, um DNA, RNA, Eiweiße oder Zucker herzustellen. Zwar braucht es immer noch seinen gekaperten Wirt als „Brutkasten“, aber in einem viel geringeren Ausmaß. Suttle: "Diese Viren können anscheinend außerhalb ihres Wirts ihre eigene DNA reparieren, wozu sie nur Sonnenlicht brauchen."

Untersucht man einfach die Genbruchstücke, die im Ozeanwasser schwimmen, sieht es so aus, als ob das Meer voll von Riesenviren ist. Curtis Suttle: "Wir finden ihre genetische Signatur überall, und wir beginnen erst die Bedeutung der Viren im marinen Ökosystem zu verstehen, wo sie eine dominante Rolle zu spielen scheinen." Das Verhältnis zwischen Viren und Bakterien dürfte schon ein altes sein, dass seit Beginn des Lebens existierte. Die Viren treiben demnach nicht nur den Stoffkreislauf in den Meeren an, sondern auch die Evolution. Unter ihrem Druck scheinen sich die Einzeller schneller zu entwickeln, manche Wissenschaftler machen Viren für die schnelle Ausdifferenzierung der Bakterienstämme verantwortlich. Inzwischen wurden sogar Viren gefunden, die Riesenviren wie Cafeteria roenbergensis als Ziel haben. In das Erbgut von deren Opfern eingebaut helfen sie Einzellern, sich gegen die Angriffe der Riesenviren zu wehren.

Erst langsam wächst unser Wissen über die oft übersehenen Wesen. Von einem jedoch ist Curtis Suttle überzeugt: Dass Viren Lebewesen sind, und dass das auch bald anerkannt werden wird. "Das Leben kennt so viele Wege, sich zu äußern, und im Fall der Viren hat es offenbar einen Weg gefunden, sich eines Wirts zu bedienen."

Verweise
Bild(er)