Studie: In Kroatiens S\u00fc\u00dfwasserseen horten \u201eegoistische\u201c Bakterien N\u00e4hrstoffe<\/b><\/p>\n Bakterien spielen eine zentrale Rolle beim Abbau organischer Substanz \u2013 sowohl im Boden als auch in Gew\u00e4ssern. W\u00e4hrend die meisten Bakterien gro\u00dfe Molek\u00fcle au\u00dferhalb ihrer Zellen verdauen und so anderen Mitgliedern der Gemeinschaft das Mitnutzen erm\u00f6glichen, nehmen einige Bakterien ganze Molek\u00fcle auf und verdauen sie intern \u2013 was als \u201eegoistischer Polysaccharidabbau\u201c bezeichnet wird. Die Mikrobiologin Greta Reintjes war an einer Studie in Kroatien beteiligt<\/b>. <\/b><\/p>\n In der Studie, die in der Fachzeitschrift Cell Reports von Cell Press ver\u00f6ffentlicht worden ist, dokumentieren Forschende erstmals den \u201eegoistischen Polysaccharidabbau\u201c in S\u00fc\u00dfwasser\u00f6kosystemen. In den kroatischen Seen Kozjak und Crni\u0161evo fanden sie heraus, dass das \u201eHorten von N\u00e4hrstoffen\u201c es egoistischen Arten erm\u00f6glicht, andere zu dominieren \u2013 was das Nahrungsnetz eines Sees beeinflussen kann und direkten Einfluss auf den Klimawandel haben kann.<\/p>\n \u201eBakterien spielen eine entscheidende Rolle im N\u00e4hrstoffkreislauf von Seen, indem sie Polysaccharide (komplexe Zucker) abbauen. Ihre F\u00e4higkeit, diese Zucker egoistisch zu konsumieren, beeinflusst die Verf\u00fcgbarkeit von Kohlenstoff und anderen N\u00e4hrstoffen im \u00d6kosystem\u201c, sagt Erstautorin Andrea \u010ca\u010dkovi\u0107 vom Ru\u0111er-Bo\u0161kovi\u0107-Institut.<\/p>\n Um die Rolle egoistischer Mikroorganismen in S\u00fc\u00dfwassersystemen zu untersuchen, verglich das Forschungsteam zwei verschiedene Seen in Kroatien: den n\u00f6rdlich gelegenen Kozjak-See \u2013 den gr\u00f6\u00dften und tiefsten See im Nationalpark Plitvicer Seen \u2013 sowie den s\u00fcdlicher gelegenen Crni\u0161evo-See.<\/p>\n W\u00e4hrend der Kozjak-See oligotroph ist (also geringe Mengen an N\u00e4hrstoffen und Algen enth\u00e4lt) und im Winter zufriert, liegt der Crni\u0161evo-See in einem mediterranen Klima und ist mesotroph (mit h\u00f6heren N\u00e4hrstoff- und Algenkonzentrationen).<\/p>\n Das Team sammelte Wasserproben im Fr\u00fchling und Sommer 2022 sowie im Winter 2023 und analysierte die bakterielle Zusammensetzung in beiden Seen zu den verschiedenen Jahreszeiten. Im Labor inkubierten die Forschenden die Bakterien mit sechs unterschiedlich fluoreszenzmarkierten Polysacchariden, um zu untersuchen, ob die Bakterien die Molek\u00fcle egoistisch aufnahmen oder extern abbauten \u2013 und ob bestimmte Polysaccharide bevorzugt \u00fcber den egoistischen Mechanismus verarbeitet wurden. Au\u00dferdem f\u00fchrten sie genetische Sequenzierungen durch, um die bakteriellen Gemeinschaften der beiden Seen zu vergleichen und jene Bakterienarten zu identifizieren, die den egoistischen Aufnahmemechanismus nutzten.<\/p>\n Sie zeigten, dass egoistische Bakterien in beiden Seen vorhanden waren, jedoch variierte die Intensit\u00e4t des egoistischen Verhaltens je nach Jahreszeit. Insgesamt wies der mesotrophe Crni\u0161evo-See eine gr\u00f6\u00dfere bakterielle Vielfalt, eine h\u00f6here Gesamtbakterienzahl und eine st\u00e4rkere egoistische N\u00e4hrstoffaufnahme auf als der oligotrophe See.<\/p>\n \u201eEs ist faszinierend, dass dieser Mechanismus, von dessen Existenz wir vor 2017 nichts wussten, auch in S\u00fc\u00dfwassersystemen vorkommt\u201c, sagt Seniorautorin und Mikrobiologin Greta Reintjes von der Universit\u00e4t Bremen.<\/p>\n Das Team war \u00fcberrascht festzustellen, dass im mesotrophen See die egoistische Aktivit\u00e4t nach einer Phytoplanktonbl\u00fcte im n\u00e4hrstoffreichen Sommer stark anstieg. Im Gegensatz dazu erreichte sie im oligotrophen Kozjak-See im n\u00e4hrstoffarmen Winter ihren H\u00f6hepunkt \u2013 ein Muster, das auch in marinen \u00d6kosystemen beobachtet wurde.<\/p>\n \u201eIm Crni\u0161evo-See war mehr egoistische Aktivit\u00e4t zu sehen, wenn mehr Material vorhanden war \u2013 das war v\u00f6llig unerwartet\u201c, sagt Reintjes. \u201eWir k\u00f6nnen das \u00f6kologisch noch nicht erkl\u00e4ren \u2013 wir m\u00fcssen weiter erforschen, welche spezifischen Organismen sich so anders verhalten und warum.\u201c<\/p>\n Das Team stellte au\u00dferdem fest, dass bestimmte Polysaccharide mit h\u00f6herer Wahrscheinlichkeit egoistisch abgebaut wurden als andere. In beiden Seen war das am h\u00e4ufigsten gehortete Polysaccharid Pullulan \u2013 ein Zucker, der von Pilzen produziert wird. Pullulan wurde im oligotrophen See bis zu 12 Prozent der Zeit und im mesotrophen See bis zu 7 Prozent der Zeit egoistisch abgebaut.<\/p>\n \u201eEine der \u00fcberraschendsten Erkenntnisse war, dass Bakterien nicht alle Polysaccharide gleicherma\u00dfen abbauen\u201c, sagt \u010ca\u010dkovi\u0107. \u201eStattdessen scheinen sie w\u00e4hlerisch zu sein, was die Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften pr\u00e4gen und das Nahrungsnetz des Sees beeinflussen k\u00f6nnte.\u201c<\/p>\n Diese Dynamiken k\u00f6nnten durch den Klimawandel beeinflusst werden \u2013 besonders in kalten Seen wie dem Kozjak-See. \u201eWenn der See im Winter zufriert, bedeutet das eine Art Neustart f\u00fcr das System \u2013 und das k\u00f6nnte sich k\u00fcnftig ver\u00e4ndern, da solche Frostperioden aufgrund des Klimawandels seltener werden\u201c, sagt Mitautor und Mikrobiologe Sandi Orli\u0107 vom Ru\u0111er-Bo\u0161kovi\u0107-Institut in Kroatien. \u201eZu verstehen, wie Zucker von unterschiedlichen Bakterien abgebaut wird, hilft uns, das globale Bild des Zucker- und Kohlenstoffkreislaufs zu begreifen \u2013 und wie dieser durch den Klimawandel beeinflusst wird.\u201c<\/p>\n In Zukunft plant das Forschungsteam, genomische Methoden zu nutzen, um jene Gene und Enzyme zu identifizieren, die hinter dem egoistischen Mechanismus der Bakterien stehen. Au\u00dferdem wollen sie nach egoistischen Bakterien in weiteren \u00d6kosystemen suchen.<\/p>\n \u201eIch kann es kaum erwarten, weitere Systeme zu testen und herauszufinden, ob diese egoistischen Bakterien tats\u00e4chlich \u00fcberall vorkommen\u201c, sagt Reintjes. \u201eLetztendlich m\u00f6chte ich verstehen, wie wichtig egoistische Organismen weltweit f\u00fcr den Kohlenstoffkreislauf sind.\u201c<\/p>\n Das Projekt wurde durch F\u00f6rdermittel des DAAD, der FEMS Research and Training Grant, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Kroatischen Wissenschaftsstiftung unterst\u00fctzt.<\/p>\n Weitere Informationen:<\/b><\/p>\n Cell Reports, \u010ca\u010dkovi\u0107 et al., \u201eSelective heterotopic bacteria can selfishly process polysaccharides in freshwater lakes.\u201c<\/p>\n https:\/\/www.cell.com\/cell-reports\/fulltext\/S2211-1247<\/a>(25)00186-X<\/p>\n DOI: 10.1016\/j.celrep.2025.115415<\/p>\n Cell Reports (@CellReports), ver\u00f6ffentlicht von Cell Press, ist eine w\u00f6chentliche Open-Access-Zeitschrift, die hochwertige Beitr\u00e4ge aus dem gesamten Spektrum der Lebenswissenschaften ver\u00f6ffentlicht. Die Zeitschrift bietet Berichte, Artikel und Ressourcen mit neuen biologischen Erkenntnissen, Denkanst\u00f6\u00dfen und Beispielen modernster Forschung: http:\/\/www.cell.com\/cell-reports<\/a>.<\/p>\n Fragen beantwortet:<\/b><\/p>\n Dr. Greta Reintjes<\/p>\n Emmy Noether Forschungsgruppe<\/p>\n Mikroben-Kohlenhydrat-Interaktionen<\/p>\n Fachbereich Biologie\/Chemie<\/p>\n Universit\u00e4t Bremen<\/p>\n Telefon: +49 421 2028-9710<\/p>\n![\"Studie:](\"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-content\/uploads\/2025\/04\/studie-in-kroatiens-s-wasserseen-horten-egoistische-bakterien-n-hrstoffe.jpeg\")
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