Virale Aktivität und Zusammensetzung des Bakterioplanktons

Obwohl Viren die zahlenmäßig bei weitem größte Komponente des Planktons in aquatischen Ökosystemen bilden, ist die Rolle des Virioplanktons für die Wechselwirkungen zwischen Phytoplankton, gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC)und Bakterien nur unzureichend erforscht. Bakterielle Viren verursachen bis zu 50% der Mortalität von Bakterien. Modellstudien haben ergeben, dass Viren die natürliche Diversität der bakteriellen Gemeinschaft aufrechterhalten, weil hauptsächlich abundante, kompetitive Bakterienstämme infiziert werden. Eine weitere Folge viraler Aktivität ist, dass durch die Zerstörung der infizierten Zellen, organischer Kohlenstoff frei wird, der potentielles Substrat für nichtinfizierte Zellen ist. Die Auswirkungen dieses Recycling von Kohlenstoff sind bisher unbekannt. Diese Punkte machen die Rolle von Viren zu einem der vielversprechendsten Forschungsansätze in der aquatischen Mikrobiologie. Ziel dieses Projekts ist es den Einfluss von viraler Aktivität auf die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ebenso wie auf die Aktivität von spezifischen phylogenetischen Gruppen von Bakterien festzustellen. Während die derzeitige Forschung über die Auswirkungen viraler Aktivität auf die Bakterioplanktongemeinschaft sich hauptsächlich mit Diversitätsmustern beschäftigt, soll dieses Projekt einen Schritt weiter gehen: Wir nehmen an, dass auch die Freiwerdung von bakteriellem Kohlenstoff durch die Zerstörung von infizierten Zellen signifikante Auswirkungen auf die Zusammensetzung des Bakterioplanktons hat. Es ist daher essentiell die Effekte viraler Aktivität auf die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft mit den Auswirkungen dieses neu verfügbaren Substrats auf die spezifische Aktivität nicht-infizierter bakterieller Gruppen zu verknüpfen. Das Angebot dieses Substrats sollte Bakterien bevorzugen, die in der Lage sind komplexe organische Verbindungen effizient zu nutzen. Dadurch wird die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft zu Gruppen verschoben, die bekannt dafür sind, dass sie komplexe Polymere abbauen. Wissen über die Auswirkungen dieser Verbindung zwischen viraler Aktivität und der Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft ist speziell für das Verstehen mikrobieller Abbauprozesse und des Kohlenstoffkreislaufes in Systemen mit wenig leicht verfügbarem organischen Material wesentlich. Das betrifft Systeme mit zeitlicher oder konstanter Einschränkung der Primärproduktion ebenso wie die aphotische Zone der Ozeane.