Neue Forschungsergebnisse belegen die bemerkenswerte chemische Vielfalt der von Korallenriffen ausgeschiedenen Substanzen und zeigen, dass Tausende verschiedener Chemikalien aus tropischen Korallen und Algen von Mikroben zersetzt und genutzt werden können.
Die in Environmental Microbiology veröffentlichte Studie eines internationalen Teams unter der Leitung des Scripps Institution of Oceanography (SIO) und der University of Hawai’i (UH) in Mānoa liefert wichtige Erkenntnisse über die komplexen Zusammenhänge zwischen Korallenriffen, marinen Mikroorganismen und dem Kohlenstoffkreislauf.
In dynamischen Ökosystemen, insbesondere in den nährstoffarmen Umgebungen, in denen Korallenriffe wachsen, geht kaum etwas verloren. Mikroben dominieren die Zersetzung, das Recycling und die Umwandlung dessen, was andere Organismen ausscheiden.
Zusammengenommen enthält das gesamte gelöste organische Material im Ozean, einschließlich der von Korallenriffen ausgeschiedenen Chemikalien, eine Kohlenstoffmenge, die mit der Kohlendioxidmenge in der Atmosphäre vergleichbar ist. Die Studienautoren weisen daher darauf hin, dass die Art und Weise, wie Mikroben dieses organische Material nutzen, einen großen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf hat.
Gelöste organische Stoffe (DOM) umfassen verschiedene Verbindungen mit unterschiedlicher Bioverfügbarkeit in aquatischen Ökosystemen. Die Quellen und Mengen von DOM können das mikrobielle Wachstum und die Gemeinschaftsstruktur beeinflussen und sich auf biogeochemische Prozesse auswirken. Um die Chemodiversität von labilem DOM in tropischen Riffgewässern zu untersuchen, verfolgten wir die mikrobielle Nutzung von über 3000 ungezielten massenspektrometrischen Ionenmerkmalen, die von zwei Korallen- und drei Algenarten ausgeschieden wurden. Etwa die Hälfte dieser Merkmale gruppierte sich in über 500 biologisch labile spektrale Subnetzwerke, die verschiedenen strukturellen Superklassen zugeordnet sind, darunter Benzoide, Lipide, organische Säuren, Heterozyklen und Phenylpropanoide, und machte durchschnittlich ein Drittel des Ionenreichtums und der Ionenhäufigkeit innerhalb jeder chemischen Klasse aus. Verschiedene Untergruppen dieser labilen Verbindungen wurden Tag und Nacht von Algen und Korallen ausgeschieden und führten zu unterschiedlichem mikrobiellem Wachstum und unterschiedlicher Substratnutzung. Diese Studie erweitert die chemische Diversität von labilem marinem DOM mit Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf in Küstengebieten.
Mehr Informationen auf Environmental Microbiology: Zachary A. Quinlan et al, Microbial Community Metabolism of Coral Reef Exometabolomes Broadens the Chemodiversity of Labile Dissolved Organic Matter, Environmental Microbiology (2025). DOI: 10.1111/1462-2920.70064