Flexitarier der Meere – Symbiose mit Speiseplan: Was Schwamm-Archaeen wirklich essen

Meeresschwämme leben mit diversen Mikroorganismen in Symbiose. Zu ihren wichtigsten Untermietern zählen Ammoniak-oxidierende Archaeen – einzellige Mikroorganismen ohne Zellkern.

Schwämme pumpen unermüdlich Wasser durch ihren Körper, um Nahrungspartikel herauszufiltern. Dabei fällt giftiges Ammoniak als Abfallprodukt an. Die Archaeen freuts: Sie ernähren sich von dem Ammoniak. Die Schwämme bleiben gesund und die Archaeen werden satt – beide Beteiligten profitieren.

Bisher ging man davon aus, dass sich diese Archaeen lediglich von einfachen anorganischen Verbindungen wie Ammoniak ernähren. Forschende zeigten jedoch kürzlich: Diese Archaeen sind Flexitarier. Auf ihrem Speiseplan stehen auch organische Aminosäuren wie Valin, Leucin und Isoleucin.

Ein Trick macht die Runde

Box aufklappen Box zuklappen

Die Fähigkeit, Aminosäure aufzunehmen, haben nicht alle Archaeen, sondern hauptsächlich jene, die in Symbiose mit Schwämmen leben.

Die Forschenden verglichen die Erbgutdaten von über 30 verschiedenen schwammbewohnenden Archaeen-Linien und stiessen auf ein klares Muster: Während frei im Meer treibende Archaeen fast nie über die nötigen Transportmoleküle für Aminosäuren verfügen, besitzen praktisch alle schwammbewohnenden Linien diesen Trick – selbst wenn sie nur entfernt miteinander verwandt sind.

Die Erklärung: Die Gene für die Aminosäure-Aufnahme wurden mehrfach zwischen verschiedenen Archaeen-Linien weitergereicht – die Fähigkeit wurde wie ein nützliches Werkzeug immer wieder weitergegeben. Ein starkes Indiz dafür, dass sie einen realen Überlebensvorteil bringt.

Aminosäuren sind nebst Sattmachern auch Signalstoffe. Da die Archaeen solche Aminosäuren auch produzieren, könnten sie deren Verfügbarkeit im Schwamm beeinflussen – eine mögliche Form der Kommunikation mit ihrem Wirt, so die Forschenden.