Ein wichtiges Element der Biodiversität von Lebensräumen ist die Artenvielfalt und Struktur von Gemeinschaften. In marinen benthischen und pelagischen Lebensgemeinschaften ist die höchste Vielfalt bei Mikroorganismen wie Archaeen, Bakterien und einzelligen Eukaryonten zu finden. Die räumlichen und zeitlichen Verteilungsmuster mikrobieller Gemeinschaften und die Faktoren, die ihre Zusammensetzung bestimmen sind allerdings weitgehend unbekannt. Neuere Untersuchungen zeigen, dass die Muster mikrobieller Verteilungen sicher nicht zufällig sind. Da Mikroorganismen eine bedeutende Rolle in globalen biogeochemischen Kreisläufen spielen, ist es wichtig, die Dynamik ihrer Gemeinschaften zu verstehen. Insbesondere im Hinblick auf die Auswirkungen des globalen Wandels auf das Leben im Meer, drängen sich viele Fragen zur Interaktion zwischen der mikrobiellen Biosphäre und den Umweltfaktoren auf.

Die Ökologie mikrobieller Gemeinschaften beschäftigt sich mit Mustern der Biodiversität über räumliche und zeitliche Skalen, sowie entlang von Umweltgradienten. Es wird untersucht, welche Umweltfaktoren für die Ausbildung dieser Muster verantwortlich sind. Hierfür werden Konzepte verwendet, die ursprünglich aus der Pflanzen- und Tier-Ökologie stammen, aber auch neueste molekulare Hochdurchsatzverfahren sowie ökologische Modellierungen umfassen. Eigenschaften wie die ribosomalen Gene oder Gene, die an biogeochemischen Schlüsselfunktionen beteiligt sind, können genutzt werden, um Diversitätsmuster im jeweiligen Kontext der vorhandenen Umweltfaktoren zu beschreiben.

Zu den zentralen Aspekten dieser Forschung gehören die Untersuchung: 1) der relevanten Skalen, auf denen mikrobielle Gemeinschaftsstrukturen, deren Zusammensetzung und Abundanzen beschrieben werden können, 2) der Anzahl deterministischer gegenüber zufälliger Faktoren, welche diese Muster kontrollieren, 3) der Stärke der Interaktionen zwischen Organismen, und 4) der Dynamiken des Ökosystems und dessen Eigenschaften. Um zu verstehen, wie Gemeinschaften auf Störungen oder sich verändernde Umweltfaktoren reagieren, untersuchen wir Küstensedimente wie auch Tiefseelebensräume, einschließlich denen der zentralen Arktis.

Kontakt: A. Ramette, M. Jacob, S. Schöttner

Literatur:  

Kanzog, C. & A. Ramette (2009). Microbial colonisation of artificial and deep-sea sediments in the Arctic Ocean. Marine Ecology DOI 0.1111/j.1439-0485.2009.00290.x

Ramette, A. (2009). Quantitative community fingerprinting methods for estimating the abundance of operational taxonomic units in natural microbial communities. Applied Environmental Microbiology 75 (8): 2495-2505. 

Schöttner, S., Hoffmann, F., Wild, C., Rapp, H.T., Boetius, A. & A. Ramette (2009). Inter- and intra-habitat bacterial diversity associated with cold-water corals. ISME Journal 3: 756-759.