Die Gemeinschaft siegt

Die Meeresforscherin, Direktorin am Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie, hat sich auf die Erforschung von Symbiosen spezialisiert. Nach Anton de Bary seien Symbiosen „das fortwährende und innige Zusammenleben ungleichnamiger Organismen“, sagt Dubilier und verweist mit einem Augenzwinkern auf die eine oder andere Ehe. Symbiosen an Land seien gut untersucht, aber die höchste Artenvielfalt gebe es jedoch im Meer, und unzählige Arten seien noch unentdeckt.

Ab 200 Metern, spätestens aber ab 1000 Metern, kann man von Tiefsee sprechen, ­deren Anteil am gesamten Ozean gut zwei Drittel ausmacht. „Die Tiefsee gleicht in weiten Teilen einer Wüste“,  sagt Nicole Dubilier über die extrem lebensfeindliche Umgebung ohne jedes Licht. Nahrung von oben kommt in der Tiefsee nicht an, weil sie auf dem Weg nach unten vorher gefressen wird. 1977 hat man mithilfe eines Tauchroboters vor den Galapagos-Inseln in 3000 Metern Tiefe Hydrothermalquellen entdeckt, durch vulkanische Aktivität entstandene heiße Quellen, die aus dem Erdinneren strömen.

Völlig unerwartet haben die Forscherinnen und Forscher festgestellt, dass es in der Umgebung dieser Quelle so viel Biomasse gibt, wie sie vergleichbar in Korallenriffen oder tropischen Regenwäldern existiert. Bei diesen Oasen der Tiefsee handelt es sich dabei um Lebensgemeinschaften, etwa von Röhrenwürmern, Schnecken oder Muscheln mit Bakterien.

Tauchroboter im Einsatz

Die Röhrenwürmer beispielsweise haben keinen Mund, keinen Darm und keinen After, also keinen Verdauungsapparat. Dafür aber siedeln sich in ihrem Inneren spezielle Bakterien an. ­Diese können die aus den Quellen strömenden, energiereichen chemischen Verbindungen wie Methan oder Schwefelwasserstoff ­aufnehmen und in Nahrung für ihren Wirt ­umwandeln. Der symbiotische Nutzen der ­Lebensgemeinschaft für die Bakterie liege darin, dass die Gesamtheit der Bakterien zwar innerhalb des Wirts, dort aber als Population geschützt überlebt, sagt die Wissenschaftlerin.

Spezielles Forschungsgebiet der Professorin sind Muscheln, die allerdings noch einen Restdarm besitzen. Ein Beispiel ist „Bathymodiolus“, eine Tiefseemuschel, in deren Kiemen auch spezielle Bakterien sitzen. Dank der engen Zusammenarbeit mit dem Marum-Institut können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Forschungsschiff „Meteor“ den unbemannten Tauchroboter „Quest“ nutzen, der bis zu 4000 Meter tief tauchen kann.

Mithilfe von Echtzeit-Fotos navigiert ein Pilot den Greifarm des Tauchroboters und kann sogar einzelne Muscheln abgrasen, in Bioboxen setzen und auf das Forschungsschiff holen. Dort untersuchet das Team die Tiefseemuscheln und bestimmt genetisch und mengenmäßig die Bakterienpopulation.

Da man auch an Land Lebewesen kennt, die kaum einen oder keinen Verdauungstrakt haben, hat die Forschung von Nicole Dubilier gezeigt, dass beispielsweise auch in Flachwasserbereichen derartige symbiotische Lebensformen existieren. Eine wichtige Erkenntnis in der Biologie daraus ist, dass Artenvielfalt nicht allein durch Wettbewerb und Konkurrenzkampf entsteht, sondern dass auch Symbiose ein wichtiges evolutionäres Prinzip darstellt.

Pflanzen, Tiere und Menschen seien keine Einzelwesen, sondern artenreiche Ökosysteme voller symbiotischer Mikroorganismen, sagt die Symbiose-Forscherin, um dann zu ergänzen: Kooperation und Zusammenarbeit habe maßgeblich zum Erhalt von Leben beigetragen.