Sie leben! 100 Millionen Jahre alte Mikroben schlummern tief im Ozean

In einer der unwirtlichsten Regionen der Erde gibt es doch Leben: Winzige Organismen stecken tief im Boden des Pazifiks. Und sie werden recht aktiv –, wenn die Bedingungen stimmen.

Fast hundert Meter unter dem Grund des Pazifiks schlummern seit rund 100 Millionen Jahren Mikroorganismen. Das schreiben japanische und US-amerikanische Forscher im Fachblatt «Nature Communications». Sie konnten diese winzigen Lebewesen unter Laborbedingungen vermehren.

Das Team nahm vom Forschungsschiff «Joides Resolution» aus mehreren Bohrproben vom Grund des Südpazifischen Meereswirbels. Die Wissenschaftler bohrten dabei bis zu 74,5 Meter in Sedimentschichten, die vor 13 Millionen bis zu 101,5 Millionen Jahre entstanden waren.

Seit Jahrzehnten sammeln Wissenschaftler Sedimentproben vom Grund der Ozeane, um das Klima vergangener Zeiten, die Plattentektonik und das tiefmarine Ökosystem besser zu verstehen. Eine Expedition führte nun ein Team um den Mikrobiologen Yuki Morono von der japanischen Meeresforschungsbehörde Jamstec zum Südpazifischen Meereswirbel. Dieser bedeckt etwa zehn Prozent der Meeresoberfläche, umfasst 37 Millionen Quadratkilometer und zählt zu den am wenigsten erforschten Regionen der Erde.

Unwirtliche Meeresgegend

Aufgrund der spezifischen Umweltbedingungen, die dort herrschen, wird er auch oft als marine Wüste bezeichnet: Die Sonneneinstrahlung in diesem Gebiet in der Mitte des Südpazifiks ist sehr hoch, der UV-Index extrem und weder Staubpartikel noch andere Zuflüsse vom Land kommen hier an. In der Folge ist das Wasser nicht nur überaus klar, sondern auch äusserst nährstoffarm.

«Unsere zentrale Frage war, ob in einer so nährstoffarmen Umgebung Leben existieren könnte, oder ob dies eine unbelebte Zone ist», fasst Yuki Morono in einer Mitteilung zusammen. «Und wir wollten wissen, wie lange Mikroben ihr Leben fast ohne Nahrung aufrechterhalten können.»

Einzeller, Pilze, Algen

Auf dem Meeresboden befinden sich Sedimentschichten, die aus sogenanntem Meeresschnee, also organischen Abfällen von der Meeresoberfläche, sowie Staub und Partikeln bestehen, die vom Wind und Meeresströmungen hergetragen werden. Kleine Lebensformen wie Mikroben werden in diesem Sediment eingeschlossen.

Zu diesen Mikroben oder Mikroorganismen zählen mikroskopisch kleine Lebewesen, die mit blossem Auge nicht erkennbar sind, wie zum Beispiel Bakterien, Mikroalgen oder Protozoen. Die meisten von ihnen sind Einzeller, doch auch einige Pilze und Algen gehören mit einer Grösse von weniger als 0,03 Millimetern dazu.

Mit spezifischen Laborverfahren, die über die Dauer der Studie immer weiter verfeinert wurden, behandelten die Wissenschaftler die Proben, um das Wachstum der im Sediment enthaltenen Mikroben anzuregen. Tatsächlich handelte es sich bei jenen nicht um versteinerte Fossilien, sondern zum Grossteil um lebensfähige aerobe Bakterien, die zur Teilung fähig waren.

Überlebenskünstler

«Anfangs war ich skeptisch, aber wir erkannten, dass bis zu 99,1 Prozent der vor 101,5 Millionen Jahren abgelagerten Mikroben in den Sedimenten noch lebten und bereit waren, Nahrung aufzunehmen», sagte Morono.

Für seinen Mitautor Steven D'Hondt ist das die spannendste Erkenntnis der Studie: «Sie zeigt, dass das Leben in den alten Sedimenten der Weltmeere unbegrenzt ist, dass es in den ältesten Sedimenten mit der geringsten Menge an Nahrung noch lebende Organismen gibt, und dass sie zurückkehren, wachsen und sich vermehren können.»