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Geschätzt: 4 Millionen Bakterienarten
im Boden
Die bakterielle Artenvielfalt
der Erde lässt sich nicht exakt bestimmen. Aber britische
Wissenschaftler stellen nun eine Methode vor, um die Zahl der
Bakterienarten zumindest zu schätzen.
(jkm) - In einer Tonne Boden
finden sich nach ihrer Methode bis zu vier Millionen unterschiedliche
Bakterienarten, in den Ozeanen sind es immerhin noch zwei Millionen
Arten, schreiben die Forscher in den "Proceedings of the
National Academy of Sciences".
Bakterien finden sich überall
auf der Welt in großer Zahl, selbst in extrem heißen
oder sauren Umgebungen. Da die Mikroben zu einer breiten Palette
von Stoffwechselprozessen fähig sind, spielen sie für
die Ökologie unseres Planeten eine wichtige Rolle.
Nur ein Bruchteil der Mikroben
lässt sich jedoch im Labor anzüchten und in aller Ausführlichkeit
studieren. Von anderen Arten kennt man zumindest Bruchstücke
ihrer Erbsubstanz und kann sie grob in den Stammbaum des Lebens
einsortieren. Dennoch bleibt die überwiegende Mehrheit der
Arten auf Dauer unbekannt.
Thomas Curtis von der University
of Newcastle upon Tyne und seine Kollegen gingen nun von früheren
Arbeiten aus über die bakterielle Vielfalt aus. Diese hatten
gezeigt, dass die Anzahl der Mikrobenarten und der jeweiligen
Individuen in Proben aus dem Freiland oft einer bestimmten Verteilung
folgt.
Demnach gibt es in Boden- und
Gewässerproben nur sehr wenige Arten mit geringen Individuenzahlen,
sehr viele Arten mit einer mittleren Individuenzahl und wiederum
nur wenige, extrem stark vertretene Arten. Trägt man in einem
Diagramm die Zahl der Arten mit einer bestimmten Individuenzahl
gegen den Logarithmus der Individuenzahl auf, ergibt sich so eine
glockenförmige Kurve.
Die Forscher zeigen, dass sich
die genaue Form dieser Verteilung und damit die Gesamtzahl der
Arten auf verschiedene Weisen schätzen lässt. Beispielsweise
reicht es schon aus, die Gesamtzahl der Bakterien und die Individuenzahl
der am stärksten vertreten Art in einer Probe zu bestimmen.
Dafür müssen die Mikroben in der Probe jedoch ähnlichen
Gruppen angehören.
Mit diesem Ansatz lässt sich
auch eine "intelligente Spekulation" über die globale
Mikrobenvielfalt anstellen, glauben Curtis und seine Kollegen.
Beispielsweise werde die Zahl der Archäen und Bakterien in
den Weltmeeren auf 10 hoch 29 (100 Milliarden Milliarden Milliarden)
geschätzt. Gleichzeitig gebe es jedoch Belege, dass ein Viertel
der Planktonbakterien einer einzigen Art angehöre. Daraus
ergebe sich eine Zahl von rund zwei Millionen Bakterienarten in
den Ozeanen. Für einen See komme man auf etwa 8.000 Arten,
für Klärschlamm auf etwa 500. Eine Tonne Boden könne
dagegen bis zu vier Millionen Arten beherbergen.
"Wir sind uns bewusst, dass
die zu Grunde liegende Verteilung eine wichtige Rolle spielt",
räumen Curtis und seine Kollegen ein. "Man kann aus
vielen verschiedenen Verteilungen wählen - und laufend werden
neue vorgeschlagen." Vor dem Hintergrund der spärlichen
Datenlage erscheine die getroffene Wahl jedoch als die vernünftigste,
zudem könne das Modell problemlos an andere Verteilungen
angepasst werden.
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