English China

Isotopenanalyse Woher stammt die Nahrung im Ozean?

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Die Ozeane bedecken fast 75 Prozent der Erdoberfläche und sind seit jeher eine wichtige Nahrungs- und Rohstoffquelle. Doch woher genau beziehen die Meeresbewohner ihre Nahrung? mithilfe der Isotopenanalyse haben sich Kieler Wissenschaftler nun auf die Spurensuche in marinen Nahrungsnetzen begeben.

Firmen zum Thema

Dr. Thomas Larsen untersucht im Isotopenlabor der Uni Kiel die Nahrungsbeziehungen in marinen Lebensräumen.
Dr. Thomas Larsen untersucht im Isotopenlabor der Uni Kiel die Nahrungsbeziehungen in marinen Lebensräumen.
(Bild: Future Ocean, Christian Urban)

Kiel – Überfischung, Meeresverschmutzung und Missmanagement bedrohen die marinen Ökosysteme und damit eine der wichtigsten Ressourcen der Erde. Um diesen drohenden Verlust aufzuhalten, ist zunächst ein besseres Verständnis der auf den Ozean wirkenden Einflussfaktoren notwendig. Die Lebensräume im Meer bestehen aus unzähligen Organismen, die in weit verzweigten Nahrungsnetzen direkt oder indirekt voneinander abhängen.

Die darin enthaltenen Nahrungsbestandteile wie Aminosäuren, Kohlenhydrate oder Fette kommen nur zum Teil aus dem Meer, andere Quellen liegen an Land. Woher genau marine Lebewesen diese Grundbausteine des Lebens beziehen, ist auch heute noch wenig erforscht. Denn von welchem Organismus die Nahrungsbestandteile ursprünglich gebildet wurden, war bisher nicht mehr zurückzuverfolgen, sobald sie von einem Tier verdaut wurden.

Eine internationale Kooperation von Wissenschaftlern unter der Beteiligung des Leibniz-Labors für Isotopenforschung an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Kieler Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft“ hat nun eine Methode vorgestellt, wie man mittels Isotopenanalyse vom spezifischen Fingerabdruck der Aminosäuren auf den Ursprungsorganismus schließen kann.

Isotopenanalyse bestimmt Fingerabdruck von Aminosäuren

Gemeinsam mit Forschenden aus Kalifornien und Alaska ist es dem Kieler Biologen Dr. Thomas Larsen vom Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ nun gelungen, die Nahrung von marinen Lebewesen bis zu ihrem Ursprungsorganismus zurück zu verfolgen. Dazu konzentrierten sich die Forschenden auf Aminosäuren, die als Bausteine der Proteine extrem häufig vorkommen und in der Nahrung vieler Meereslebewesen zu finden sind. Sie entdeckten, dass jeder Organismus über eine charakteristische Signatur in seinen Aminosäuren verfügt. Diese Spuren sind auf natürliche Isotopen-Variationen zurück zu führen und entstehen während der Biosynthese. Anhand dieses unverwechselbaren Fingerabdrucks der Aminosäuren kann nun zum ersten Mal festgestellt werden, welcher Organismus sie ursprünglich gebildet hat.

So kann nachgewiesen werden, ob die von einem Tier mit der Nahrung aufgenommenen Aminosäuren z.B. von Algen, Bakterien, Pilzen oder Pflanzen stammen. Dieses Wissen lässt so auch Rückschlüsse über den Ort der Nahrungsaufnahme und damit die Ansprüche einer Art an ihren Lebensraum zu.

(ID:42442038)