Marine Mikroorganismen und Klimawandel

Das Ziel des von der EU finanzierten Projekts GENMARPHYTO ist es, die Zusammenhänge zwischen Ozeanographie, Zellbiologie und Genomik zu untersuchen. Marine Cyanobakterien sind eine Art von Phytoplankton, die einen wichtigen Beitrag zur globalen Kohlenstofffixierung leisten und die marine Nahrungskette stützen. Derzeit ist das Verständnis der Genregulation in Phytoplankton, insbesondere im Hinblick auf seine Reaktion auf Umweltparameter, begrenzt.

Die Mitglieder des Konsortiums befassen sich mit diesem Problem, indem sie verschiedene Stämme von marinem Synechococcus (einer Gruppe von photosynthetischen Mikroorganismen) untersuchen. Das Ziel ist es, die Antworten von Synechococcus-Stämmen auf Umweltveränderungen und andere mikrobiologische Daten zu vergleichen. Mit diesen Ergebnissen können die Wissenschaftler verstehen, warum diese Gruppe von Mikroorganismen so erfolgreich ist und in der Meeresumwelt so reichlich vorkommt.

Die Projektpartner untersuchen deshalb, welche Gene an Stressreaktionen unter Stressbedingungen beteiligt sind und vergleichen dazu die Antworten der verschiedenen Gene. Sie untersuchen auch den Zusammenhang zwischen Stoffwechselregulatoren und ermitteln die Abwehrmechanismen von Synechococcus-Stämmen mit Blick auf die Umwelt oder den Prädationsdruck.

Wissenschaftler stellten allelopathische Interaktionen zwischen verschiedenen Synechococcus-Stämmen fest, wobei diese Biochemikalien erzeugen, um das Wachstum von anderen Organismen zu beeinflussen. Diese Entdeckung wird das Verständnis der Frage verbessern, wie Synechococcus Gemeinschaften in der Meeresumwelt strukturiert sind.

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Exposition gegenüber Blüten von Synechococcus an Meeresküsten die Bewegungssteuerung und das Wahlverhalten des kalifornischen Brandungsbarsches verändert. Darüber hinaus wurden Räuber-Beute-Interaktionen zwischen mariner Synechococcus und Nanoflagellaten untersucht, um Abwehrmechanismen angesichts des Weidedrucks zu bestimmen.

Ergebnisse aus GENMARPHYTO wird das Wissen zur Frage, wie marine Synechococcus auf veränderte Umweltbedingungen reagieren, erhöhen. Sie werden auch einen Einblick in die Anpassungsfähigkeit der mikrobiellen Gemeinschaft an zukünftige Klimaänderung geben. Darüber hinaus werden die Ergebnisse einen Hinweis darauf geben, wie diese Gruppe von Mikroorganismen andere Organismen beeinflussen können. Dieses neue Wissen ist von entscheidender Bedeutung, um genau zu verstehen, welche Schlüsselrolle die Cyanobakterien bei der Kohlendioxidabscheidung und in marinen Nahrungsnetzen spielen.