Aktuelle Forschungen des Woods Hole Oceanographic Institution haben die bemerkenswerten Stoffwechselfähigkeiten einer bestimmten Art von Foraminiferen, einzelligen Organismen, die in extremen Tiefen des Ozeans leben, aufgedeckt. In The ISME Journal veröffentlicht, zeigt die Studie, dass diese Foraminiferen Chemoautotrophie nutzen, einen Prozess, der es ihnen ermöglicht, Energie aus anorganischen Quellen in sauerstoffarmen Umgebungen zu gewinnen.
Chemoautotrophie, typischerweise mit Mikroorganismen wie Bakterien und Archaeen assoziiert, ist bei Eukaryoten wie Foraminiferen, die komplexe Zellstrukturen besitzen, besonders faszinierend. Die Forschung konzentriert sich auf diese Organismen, die in Umgebungen vorkommen, die den Bedingungen der frühen Erde ähneln, die durch niedrige Sauerstoffgehalte und hohe Konzentrationen toxischer Chemikalien gekennzeichnet sind. Diese Studie verbessert nicht nur das Verständnis ihrer ökologischen Anpassungen, sondern beleuchtet auch die evolutionäre Geschichte des eukaryotischen Lebens.
Mit fortschrittlicher Technologie setzten die Forscher das unbemannt betriebene Fahrzeug Hercules ein, um Sedimentproben aus etwa 570 Metern Tiefe vor der kalifornischen Küste zu sammeln. Sie verwendeten zwei Hauptmethoden zur Untersuchung der Stoffwechselstrategien der Foraminiferen: Eine Methode bestand darin, Sedimentproben mit einem Konservierungsmittel zu infundieren, das einen sichtbaren roten Farbstoff enthielt, um die Genexpression zu analysieren, während die andere Methode isotopische Kohlenstofftracer während 24-stündiger In-situ-Inkubationen auf dem Meeresboden einsetzte.
Die Ergebnisse werfen bedeutende Fragen zur Resilienz des Lebens in verschiedenen Umgebungen auf. Trotz ihrer kleinen Größe, oft um die 300 Mikrometer, spielen Foraminiferen entscheidende Rollen in ihren Ökosystemen. Ihre metabolische Vielfalt könnte Einblicke darin geben, wie Leben unter ähnlichen Bedingungen auf anderen Planeten existieren könnte, was bei der Suche nach extraterrestrischem Leben hilfreich sein könnte.
Professor Daniel Rogers, ein wichtiger Forscher, betont die Bedeutung der Beobachtung dieser Organismen in ihren natürlichen Lebensräumen, um ihre Energiegewinnungsstrategien genau zu verstehen. Die Studie untersucht auch die Kleptoplastie, bei der Foraminiferen Chloroplasten von anderen Organismen integrieren, was ihnen ermöglicht, auch in dunklen Umgebungen auf photosynthetische Fähigkeiten zuzugreifen.
Diese Forschung verbessert nicht nur das Verständnis der Biologie der Foraminiferen, sondern hat auch Auswirkungen auf Klimaforschungsstudien, angesichts ihrer umfangreichen Fossilaufzeichnungen. Die Studie zeigt auch, dass verschiedene Foraminiferenarten unterschiedliche biologische Prozesse aufweisen, wobei laufende Forschungen darauf abzielen, diese Unterschiede zu entdecken.
Das Woods Hole Oceanographic Institution bleibt führend in der Meeresforschung und kombiniert fortschrittliche Technologie mit tiefen biologischen Einsichten. Diese Studie hebt hervor, wie selbst die kleinsten Organismen wertvolle Perspektiven über wissenschaftliche Bereiche hinweg bieten können, und stärkt die Interkonnektivität des Lebens auf der Erde.
Die Expedition wurde von der NASA finanziert, was das Interesse an der Erforschung von Leben jenseits unseres Planeten verdeutlicht. Obwohl die Tiefseeumgebungen sich von extraterrestrischen Bedingungen unterscheiden, teilen sie Eigenschaften wie kalte Temperaturen, Dunkelheit und niedrigen Sauerstoffgehalt, was Diskussionen über das Potenzial für Leben anderswo im Universum anregt.
Insgesamt leistet diese Forschung einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Tiefseeökologie und der metabolischen Vielseitigkeit des Lebens und zeigt die Überlebensstrategien von Organismen in extremen Umgebungen sowie deren breitere ökologische Implikationen.