Biodiversität: Extreme Artenvielfalt in Böden
Gesunde Böden beherbergen weit mehr Mikroben-Arten als bislang bekannt: So können in einem Gramm Erde etwa eine Million Bakterienspezies leben, von denen die Mehrzahl allerdings nur selten vorkommt. Vorherige Schätzungen gingen allenfalls von 10 000 Bakterienarten aus.
Der Nachweis von unterschiedlichen Mikrobenspezies ist jedoch relativ kompliziert zu führen. Deshalb widmeten sich Biologen um Jason Gans vom Los Alamos National Laboratory bereits bekannten Wiedervereinigungsgeschwindigkeiten von getrennten DNA-Fasern aus gereinigten und aufbereiteten Bodenlösungen und rechneten sie neu um. Denn je länger es dauert, bis separierte Doppelhelixstränge wieder zusammengehen, desto mehr unterschiedliche und rare Genome müssten eigentlich in der Flüssigkeit vorhanden sein. In früheren Studien gingen die Forscher aber davon aus, dass alle Bakterien einer Probe in etwa gleich häufig vorkommen, was zu einer Unterschätzung der Artenzahl führte.
Die neuen Modellrechnungen berücksichtigen nun jedoch Verteilungskurven, nach denen die Populationen vieler Arten eher selten sind und nur einige wenige sehr häufig. Die Folge ist ein extremer Anstieg der Biodiversität. Wie alle Ökosysteme sind aber auch Böden vor Artverlusten nicht sicher: Vor allem Kontaminationen mit Schwermetallen reduzieren nach Erkenntnissen der Forscher die Diversität der Mikroben beträchtlich – bis zu mehr als 99,9 Prozent aller Spezies können dadurch verloren gehen.
Die Gesamtbiomasse der Bakterien pro Gramm Substrat bleibt allerdings auf hohem Niveau erhalten, der Verlust an empfindlichen und seltenen Arten wird folglich durch Populationszuwächse robuster Vertreter kompensiert. Welche exakten Auswirkungen das auf den Nährstoffkreislauf und die Belastbarkeit der Böden hat, ist noch unbekannt.
Der Nachweis von unterschiedlichen Mikrobenspezies ist jedoch relativ kompliziert zu führen. Deshalb widmeten sich Biologen um Jason Gans vom Los Alamos National Laboratory bereits bekannten Wiedervereinigungsgeschwindigkeiten von getrennten DNA-Fasern aus gereinigten und aufbereiteten Bodenlösungen und rechneten sie neu um. Denn je länger es dauert, bis separierte Doppelhelixstränge wieder zusammengehen, desto mehr unterschiedliche und rare Genome müssten eigentlich in der Flüssigkeit vorhanden sein. In früheren Studien gingen die Forscher aber davon aus, dass alle Bakterien einer Probe in etwa gleich häufig vorkommen, was zu einer Unterschätzung der Artenzahl führte.
Die neuen Modellrechnungen berücksichtigen nun jedoch Verteilungskurven, nach denen die Populationen vieler Arten eher selten sind und nur einige wenige sehr häufig. Die Folge ist ein extremer Anstieg der Biodiversität. Wie alle Ökosysteme sind aber auch Böden vor Artverlusten nicht sicher: Vor allem Kontaminationen mit Schwermetallen reduzieren nach Erkenntnissen der Forscher die Diversität der Mikroben beträchtlich – bis zu mehr als 99,9 Prozent aller Spezies können dadurch verloren gehen.
Die Gesamtbiomasse der Bakterien pro Gramm Substrat bleibt allerdings auf hohem Niveau erhalten, der Verlust an empfindlichen und seltenen Arten wird folglich durch Populationszuwächse robuster Vertreter kompensiert. Welche exakten Auswirkungen das auf den Nährstoffkreislauf und die Belastbarkeit der Böden hat, ist noch unbekannt.
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