Dieses Projekt wird das Stickstoffzyklus-Mikrobiom verschiedener Weichkorallenarten unter verschiedenen Umweltbedingungen mittels realtime-PCR verfolgen. | Foto: Nan Xiang, ZMT

Das Darwin Paradoxon

Korallenriffe sind sehr vielfältige und produktive Gemeinschaften innerhalb nährstoffarmer tropischer Meere. Diese scheinbar widersprüchliche Situation wurde als das Darwin-Paradoxon beschrieben. Um in nährstoffarmem Wasser zu wachsen, entwickelten Korallen enge Wechselwirkungen und metabolischem Austausch mit Mikroorganismen wie Zooxanthellaen. Zusätzlich zu diesen Symbiosealgen beherbergen Korallen ein komplexes Mikrobiom (d.h. Bakterien, Archäen, Pilze und Viren), das zusammen den Korallen-Holobiont ergibt.

Korallen Holobiont

Verschiedene stickstoffumsetzende Bakterien wurden bisher aus Korallenholobionten beschrieben und können drei verschiedenen Stoffwechselwegen zugeordnet werden: Das nifH-Gen ist an der Fixierung von molekularen Stickstoff beteiligt; das amoA-Gen zeigt nitrifizierende Mikroben an, und das nirS-Gen denitrifizierende Bakterien. Es ist unbekannt, ob oder wie ihr Zusammenspiel von der Koralle kontrolliert wird. Streng kontrollierte Wechselwirkungen wurden durch metagenomische Studien nahegelegt, da das Stickstoff umsetzenden Mikrobiom unmittelbar vor den visuellen Symptomen des Bleichens Veränderungen aufweist. Diese Veränderungen korellieren mit Temperaturschwankungen sowie erhöhtem Gehalt an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC).

Stickstoffumsetzendes Mikrobiom

Dieses Projekt wird das Stickstoffzyklus-Mikrobiom verschiedener Weichkorallenarten unter verschiedenen Umweltbedingungen mittels realtime-PCR verfolgen. Durch die Ausweitung der Studien von Steinkorallen auf Weichkorallen können allgemeine Rückschlüsse auf das Vorhandensein des stickstoffzyklischen Mikrobioms in Korallen gezogen werden. Darüber hinaus werden Temperaturerhöhung und DOC-Anreicherung als kombinierte Effekte genutzt, um Schwellenwerte und die Bedeutung und Kontrolle von stickstoff-umsetzenden Mikroben durch Korallen zu verstehen und ihren Einfluss auf die Korallenriffe in einer sich verändernden Welt abzuschätzen.