Stickstoff und Symbiose bei Plankton

Dieser Vorgang wird als Stickstofffixierung bezeichnet und dient durch die Umleitung von Stickstoff aus der Umgebung in die Nahrungskette einem wichtigen ökologischen Zweck. Diazotrophe sind eine neu entdeckte Gruppe von marinen Stickstoff-Fixierern und arbeiten in Symbiose mit anderen Mikroorganismen, den sogenannten Ciliaten oder Wimpertierchen, zusammen, um Stickstoff im Ozean zu fixieren.

Das EU-geförderte Projekt SYMNIF ("Evolution of symbiosis between ciliates and nitrogen-fixing prokaryotes") widmete sich der Untersuchung der Symbiose zwischen Diazotrophen und ihren Wirten.

Dafür wurden aus dem Nordatlantik über 100 verschiedene Proben von Wimpertierchen gesammelt und auf das Vorhandensein von diazotrophen Symbionten hin getestet. Bei fast der Hälfte der untersuchten Proben waren Stickstoff fixierende Symbionten zu finden.

Tests an kultiviertem Zooplankton für fünf Jahre zeigten, dass bei vielen verschiedenen Typen von Ciliaten die gleichen diazotrophen Arten zu finden waren.

Im Frühjahr und Sommer gesammelte Proben zeigten mehr Symbionten als die im Winter gesammelten, wahrscheinlich wegen des Stickstoffabbaus im Meerwasser während des Sommers. Die Zugabe von Stickstoff zu gezüchtetem Zooplankton hatte allerdings keinen Einfluss auf die Rate der Stickstofffixierung, was darauf schließen lässt, dass die Diazotrophe keine frei lebenden Arten waren.

SYMNIF lieferte neue Erkenntnisse zu einer wichtigen Gruppe mariner Mikroorganismen. Das Wissen darüber, wie diese symbiontischen Mikroorganismen bei der Stickstofffixierung zusammenarbeiten, wird den Forschern dabei helfen, die globalen Stickstoffflüsse besser zu verstehen.