Den Schwämmen auf der Spur…

Hallo liebe Freunde der SONNE!

Der heutige Blog-Beitrag befasst sich mit der Arbeit von Prof. Dr. Gert Wörheide.
Der folgende Bericht wurde von Prof. Dr. Gert Wörheide verfasst, Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München sowie Schwamm-Spezialist hier an Bord der SONNE.

Prof. Dr. Gert Wörheide bei der Probenentnahme im Nasslabor der SONNE.

Hallo!

Heute ist es an der Zeit, etwas über die Arbeit des Schwamm-Teams zu berichten, welches fleißig die Diversität von Schwämmen in der Tiefsee dokumentiert, mit Hilfe des ROV KIEL6000. Aber was ist die erste Frage sobald eine neue Schwamm-Probe im Visier ist bzw. an Deck kommt? Die Frage lautet: Was ist das für eine Art? Und hier komme ich ins Spiel!

Ich bin Professor am Department für Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und Spezialist für das sog. „DNA Barcoding“ bzw. Molekulare Taxonomie und Phylogenie von Schwämmen. Ich bin hier an Bord als Mitglied des von Prof. Peter Schupp vom ICBM geleiteten „Schwamm-Teams“, um die gesammelten Schwämme mit Hilfe von molekularen Methoden zu identifizieren.

Aber halt, kann man einen Schwamm nicht einfach so an Hand von Bildern identifizieren? Nein, nicht wirklich. Einige wenige Arten schon, aber die meisten Schwammarten sind nur von Spezialisten an Hand des Skelettaufbaus eindeutig zu identifizieren, und das ist ein sehr zeit- und arbeitsaufwändiger Prozess…

Um diese schwierige und langwierige Artidentifikation abzukürzen, habe ich mit einigen anderen Kollegen bereits im Jahr 2006 das „Sponge Barcoding Project“ ins Leben gerufen, welches darauf abzielt, Schwämme anhand von sog. „Barcoding“ Sequenzen zu identifizieren. Diese „Barcoding“ Sequenzen sind kurze Genabschnitte aus dem mitochondrialen, und bei Schwämmen auch oft dem nukleären Genom, die artspezifisch sind und daher für die Artidentifikation herangezogen werden können. Mit Hilfe dieser DNA Barcodes können größere Aufsammlungen von Proben, wie z.B. die mehr als 400 auf dieser Reise gesammelten Schwammproben, relativ schnell identifiziert werden, um Aussagen über die Diversität in den verschiedenen beprobten Habitaten treffen zu können. DNA Sequenzen haben auch noch den Vorteil, dass mit ihrer Hilfe Verwandtschaftsverhältnisse gut dargestellt werden können, sodass wir auch noch etwas über die Evolution der Schwammgemeinschaften lernen können (für ein besseres Verständnis des Lebensraums Tiefsee).

Meine Aufgabe hier an Bord ist es, jeden Schwamm (und auch Oktokorallen und Echinodermen) zu beproben, und jeweils drei Unterproben mit verschiedenen Chemikalien wie RNAlater und hochprozentigem Ethanol zu konservieren. Dadurch wird gewährleistet, dass verschiedene nachfolgende molekulare Untersuchungsmethoden möglich sind, neben DNA Barcoding auch weiterführende Transkriptom und Genom Analysen. Alle diese Analysen werden daheim in München im Labor von meinen MitarbeiterInnen und mir durchgeführt, um den Tiefseeschwämmen ihre Geheimnisse zu entlocken …

Das Schwamm-Team unter der Leitung von Prof. Dr. Peter Schupp (v. l. n. r.: Dr. Jackson Cahn, Klaus Peter Conrad, Lars-Erik Petersen, Dr. Sven Rohde, Prof. Dr. Gert Wörheide, Prof. Dr. Peter Schupp, Dr. Dennis Versluis, Tessa Clemens, Tanja Stratmann, Kathrin Busch, Sadie Mills). Neben der Identifikation steht vor allem die Physiologie und Chemie von Schwämmen sowie ihrer assoziierten Mikroben im Mittelpunkt der Forschung.