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Schwämme: Frühe Lebensformen aus der Tiefsee

"Campus-Ansichten" Folge 35 Schwämme: Frühe Lebensformen aus der Tiefsee

Fensterlos ist der Raum und nur wenige Quadratmeter groß. Dort lagert Prof. Joachim Reitner (64) vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen 10.000 Schwämme, die er aus aller Welt zusammengetragen hat. Unter den komplexen Lebensformen zählen die Schwämme zu den Ursprünglichsten.

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Von der Tiefsee ins Glas: Prof. Achim Reitner zeigt die Schwammsammlung des Geowissenschaftlichen Instituts der Uni Göttingen.

Quelle: Hinzmann

Göttingen. „Die frühesten Hinweise auf Schwämme finden sich in 580 Millionen Jahre altem Gestein“, erläutert der Geobiologe, der über die Entstehung des Lebens forscht. In der geowissenschaftlichen Sammlung, die im Erdgeschoss des Institutsgebäudes an der Goldchmidtstraße 3 hinter vergitterten Fenstern lagert, finden sich solche sogenannten chemischen Fossilien. Nur Biomarker, die chemischen Fingerabdrücke eines Lebewesens, lassen den Rückschluss auf seine Existenz zu.

Die Evolution der Schwämme

„Um die Biomarker interpretieren zu können, extrahieren und bestimmen wir bei heute vorkommenden Schwämmen unter anderem Proteine, Zucker, cholesterolartige Verbindungen und Fettsäuremuster“, erläutert der Professor. Auch die Gene untersucht Reitner mit seinem Team. Aus dem Erbgut lassen sich Rückschlüsse auf die Evolution der Schwämme ziehen. „Sie sind deutlich älter als 580 Millionen Jahre“, betont der Wissenschaftler. Körperlich erhaltene Schwammfossilien gebe es seit 540 Millionen Jahren.

Fleischfressende Schwämme

Die Schwämme, die zu den Tieren zählen, gehören zu den frühen komplexen Lebensformen. Heute sind mehr als 7500 Arten bekannt. Einige sind nur wenige Millimeter, andere mehrere Meter groß. Die Tiere verfügen über keine Muskel-, Nerven- oder Sinneszellen. Trotzdem sind sie in der Lage, Licht, Wasserströmungen oder die Ablagerung von Sedimenten wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Manche sind fähig, sich – langsam – zu bewegen. Schwämme ernähren sich durch Filtration des Wassers. Einige Schwämme der Tiefsee fangen zudem Kleinlebewesen, Krebstiere, die sich an ihren Skelett-Haken (Spicula) verfangen. Mit Hilfe aggressiver Verdauungssäfte saugen die Schwämme die Tiere aus.

Das Vergleichsmaterial für die Untersuchung der Fossilien spürt Reitner unter anderem in der Tiefsee und in Unter-Wasser-Höhlen auf. „Dort laufen die Lebensprozesse langsamer ab“, berichtet er. Es erhielten sich dadurch Lebensformen, die anderswo ausgestorben seien. Forschungen an solchen „lebenden Fossilien“ begann der Professor 1988 im Großen Barriere Riff vor der Nordostküste Australiens. Er und seine Mitarbeiter begaben sich in bis zu 60 Metern Tiefe in Höhlen, um dort Proben zu nehmen.

Zwei Meter Schwamm

Mehrmals war er auf arktischen, atlantischen, mediterranen und pazifischen Gewässern unterwegs. Am Meeresgrund in bis zu 4000 Meter Tiefe gibt es alte Vulkane, Tiefseeberge, auf denen auf hunderten von Quadratkilometer großen Flächen Schwämme wachsen“, berichtet der Wissenschaftler. Die Lebewesen bildeten Schichten von ein, zwei Meter Stärke. Einzelne Exemplare seien Meter groß.

Die von den Wissenschaftlern gewonnenen Proben werden zunächst mit Formaldehyd fixiert. Die Flüssigkeit stabilisiert die Zellstrukturen. Gelagert werden die Proben danach in Alkohol. Reitners Schwamm-Sammlung im zweiten Stock des Instituts ist in einer Datenbank erfasst. So lässt sich jede Probe in den Stahlregalen des fensterlosen Raums wiederfinden.

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