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"Eingefroren in der Zeit"

Mikrobiologie. - Leben, für das selbst Zeitlupentempo zu schnell wäre, haben Forscher aus dem Nordpazifischen Meereswirbel mitgebracht. Im dortigen Meeresboden fanden sie ein mikrobielles Ökosystem, das zuletzt vor 86 Millionen Jahren mit Nährstoffen versorgt wurde und dennoch weiterhin am Leben sind. Allerdings ist es wohl eine Existenz an der Grenze zwischen Leben und Tod, auf dem niedrigsten, einem Lebewesen gerade noch möglichen Energieniveau. In der aktuellen "Science" berichten die Forscher über ihren Fund.

Von Dagmar Röhrlich | 18.05.2012
    Der Nordpazifische Wirbel ist einer der fünf großen Meeresströmungen der Erde und eine sehr ungewöhnliche dazu. Weil jegliches Land sehr weit entfernt liegt, gelangt kaum noch etwas dorthin, was sich am Meeresboden als Schlick ablagern könnte. Aus dem Bisschen entsteht Roter Tiefseeton - und zwar unendlich langsam:

    "Es dauert 1000 Jahre, ehe ein Sedimentkörnchen auf dem Grund von einem anderen zugedeckt wird."

    Der Tiefseeton enthalte außerdem eigentlich nichts Nahrhaftes mehr, erklärt Hans Røy von der dänischen Universität Aarhus. Deshalb lebt im Schlick auch niemand, der großartig Sauerstoff verbrauchen könnte - die Folge:

    "Wir haben festgestellt, dass der Sauerstoff unter dem Nordpazifischen Wirbel sehr viel tiefer in den Meeresboden eindringt als irgendwo sonst auf der Welt - und er hält sich sehr viel länger, als wir es uns haben vorstellen können."

    Dort gibt es Sauerstoff noch 30 Meter unter der Oberfläche - mindestens. Der Ton, der in 30 Metern Tiefe liegt, sank vor 86 Millionen Jahren auf den Grund - zu einer Zeit, als Mosa- und Plesiosaurier die Ozeane unsicher machten. Um zu sehen, ob nicht vielleicht doch jemand in diesen Sedimenten lebt, maß Hans Røy den Sauerstoffverbrauch in diesem Ton - und die Sonden stellten tatsächlich einen winzigen Konsum fest. Unter dem Mikroskop fand sich dann eine äußerst dünn besetzte Gemeinschaft aus Bakterien und Archäen.

    "Wir zählten nur etwa 1000 Mikroorganismen pro Kubikzentimeter. Es ist schon schwer, sie zu finden."

    Diese Mikroben brauchen nicht nur Sauerstoff zum Überleben, sondern auch Kohlenstoff und andere Nährstoffe - und letztere sind im Roten Tiefseeton äußerst rar. Messungen belegten, dass der Stoffwechsel dieser Mikroorganismen 10.000 Mal langsamer läuft als bei Zellen, die in den Kulturmedien der Laboratorien wachsen:

    "Wir wissen, dass es für das Leben eine untere Grenze beim Energieverbrauch gibt: Eine Zelle muss ihre Erbsubstanz reparieren, Proteine herstellen, die Membran funktionsfähig halten. Dafür braucht sie einfach ein Mindestmaß an Energie - und es sieht so aus, als ob wir anhand dieser Mikroorganismen dieses Mindestmaß bestimmen könnten."

    Die schiere Zahl der überlebenden Mikroorganismen sei so gering und deren Stoffwechselraten so niedrig, dass sie wohl wirklich am Rande des Möglichen existierten. Røy:

    "Wir wissen nicht, ob diese Mikroorganismen noch letzte Überlebende der Gemeinschaft sind, die vor 86 Millionen Jahren an der Oberfläche existierte oder ob sie sich dort unten tatsächlich teilen und ihre Population aufrecht erhalten. Wir können aufgrund ihres Sauerstoffverbrauchs nur bestimmen, wie viel Energie sie verbrauchen. Falls sie so effizient sind wie Mikroorganismen heute, können sie ihre Biomasse nur einmal in tausend Jahren erneuern."

    Das bedeute nicht unbedingt, dass es nach 1000 Jahren eine neue Bakteriengeneration gebe. Vielleicht reiche die Energie nur aus, um einen Reparaturzyklus durchlaufen und den Inhalt der eigenen Zelle zu erneuern. Für die Mikroorganismen wäre das eine sinnvolle Strategie, weil sie sich so keine neue Konkurrenz um die äußerst magere Lebensgrundlage schaffen. So oder so, jede einzelne Zellen ist nach menschlichen Maßstäben uralt: mindestens 500 Jahre, vielleicht unendlich viel älter:

    "Weil sie so langsam sind, scheinen sie für uns sozusagen in der Zeit eingefroren zu sein."

    Sie lebten sozusagen auf einer anderen Zeiteben. Vielleicht, so hofft der Forscher, helfen sie nun dabei, die Grenze zwischen Leben und Tod besser zu verstehen.