Mikroben produzieren Sauerstoff im Dunkeln

14.01.2022

Erstmals bei Archaeen nachgewiesene Fähigkeit könnte bisherige Sicht auf marinen Stickstoffkreislauf verändern

Der Einzeller Nitrosopumilus maritimus kann Sauerstoff produzieren. Das haben Forschende der Universität Oldenburg und der Syddansk Universitet nachgewiesen – erstmals bei einem Organismus aus der Domäne der Archaeen. Foto: Universität Oldenburg

Nur wenige Mikroorganismen sind in der Lage, Sauerstoff in völliger Dunkelheit herzustellen. Ein neues Mitglied in diesem exklusiven Kreis ist der extrem kleine Einzeller Nitrosopumilus maritimus. Er kommt häufig in Meeresregionen mit sehr geringen Sauerstoffkonzentrationen vor und gehört zu den Archaeen. Diese bilden neben Eukaryoten, zu denen etwa Menschen und Tiere zählen, und Bakterien die dritte Domäne, in die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler alle Lebewesen der Erde einteilen. N. maritimus zählt dabei zu den Ammoniak-oxidierenden Archaeen, die Ammoniak zu Nitrit umwandeln können. Vermutlich nutzt der untersuchte Organismus einen bislang unbekannten Stoffwechselweg, um diesen biochemischen Prozess mit selbst produziertem Sauerstoff durchzuführen, berichten Forschende der Universität Oldenburg und der Syddansk Universitet in Odense (Dänemark) jetzt im Fachmagazin Science.

An dieser Beobachtung hat unter anderem der Meeresmikrobiologe Prof. Dr. Martin Könneke mitgewirkt, der im vergangenen Jahr vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an die Universität Oldenburg gewechselt ist. Martin Könneke gehört auch zum am MARUM angesiedelten Cluster „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“. Er stellte den Organismus N. maritimus zur Verfügung und plante die Versuche mit, die in Laboren der Syddansk Universiteit durchgeführt wurden. Dort forscht die Mikrobiologin und Erstautorin, Prof. Dr. Beate Kraft, zur Bedeutung von Mikroorganismen für die marinen Stoffkreisläufen.

Mehr Informationen

Arbeitsgruppe vom Martin Könneke an der Universität Oldenburg

Martin Könnekes Arbeit am MARUM (auf Englisch)

Originalveröffentlichung:

Beate Kraft, Morten Larsen, Martin Könneke et al.: „Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon“, Science (2022), doi.org/10.1126/science.abe6733