IOW Logo

Stellenangebote

Angebote für MSc-Arbeiten

Titel: Die mikrobielle Welt auf der Meeresoberfläche

Um einzigartige mikrobiologische Lebensgemeinschaften im Meer zu erforschen, muss man nicht unbedingt in die Tiefen abtauchen, denn diese lassen sich schon in den obersten Mikrometern der Wasseroberfläche finden. Dieses Leben auf den Oberflächen kann sehr extrem sein und erfordert Überlebensstrategien, um sich der gefährlichen UV Strahlung, starken Temperaturschwankungen und vor Wellenkräften zu schützen.
Das Projekt befasst sich mit der Frage wie sich marine Bakterien an diese extremen Bedingungen anpassen. Insbesondere die Ausbildung von Oberflächenbiofilmen soll untersucht werden,  da diese weitgehende und klimarelevante Einflüsse auf Interaktionen zwischen dem Meer und der Atmosphäre haben könnten, z.B. über Austausch von Treibhausgasen und Bildung von Aerosolen.
Im Speziellen soll die Frage geklärt werden, ob die vermehrte Bildung und Anreicherung von gelartigen Partikeln (d.h. Biofilmmaterialien) in den Wasseroberflächen als Schutz dient und das Bestehen einer spezifischen Gemeinschaft ermöglicht. In Feld- und Laborstudien werden dafür mikrobielle Gemeinschaften von Wasseroberflächen hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Aktivitäten mit Methoden der molekularen Mikrobiologie, Epifluoreszenzmikroskopie und Durchflusszytometrie untersucht. Diese Untersuchungen sollen durch histochemische Methoden zur Bestimmung von gelartigen Partikeln ergänzt werden. Erfahrungen in der molekularen Mikrobiologie wären hilfreich.

Kontakt: Dr. Oliver Wurl; Tel. 0381-51973486; e-mail: oliver.wurl@io-warnemuende.de

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Thema: Bakterien-Protisten Interaktionen beim Abbau von gelöstem organischem Kohlenstoff

Der mikrobielle Abbau von Kohlenstoffkomponenten im Meer ist noch sehr wenig verstanden. Eine wichtige Frage ist, welchen Einfluss das aus den Flüssen eingetragene terrestrische Material auf den aquatischen Kohlenstoffkreislauf hat. Für die Beantwortung ist entscheidend, inwieweit  Bakterien den gelösten organischen Kohlenstoff (DOC) abbauen können. Im “ATKiM“-Projekt am IOW untersuchen wir, wie sich dabei Bakteriengemeinschaften aus verschiedenen Salinitätszonen der Ostsee unterscheiden. Parallel zu den Kohlenstoffkomponenten haben auch heterotrophe Protisten (insbesondere Nanoflagellaten) einen starken Einfluss auf Bakterien und deren Aktivitäten, da sie die wichtigsten Prädatoren für Bakterien darstellen. Im Rahmen der Masterarbeit soll der Einfluss der Flagellaten auf Bakteriengemeinschaften, die experimentell der Zugabe von  terrestrischem DOC ausgesetzt waren, bestimmt werden. Grundlage bildet ein bereits durchgeführtes Experiment zum Abbau von terrestrischem Kohlenstoff. Die Dynamik der Bakteriengemeinschaften sowie physiko-chemische Parameter liegen bereits vor; außerdem wurden Proben zur quantitativen Bestimmung von Flagellaten und Bakterien während des Experiments gewonnen. Verschiedene Bakterien- und Flagellatengruppen sollen über spezifische Sonden (Fluoreszenz-In-Situ-Hybridisierung) nachgewiesen und deren Zu- und Abnahme bestimmt. Weiterhin sollen Flagellaten mittel Epifluoreszenzmikroskopie gezählt und die erhobenen Daten in Bezug zur Bakteriendynamik gesetzt werden.  

Kontakt: Dr. Daniel Herlemann (daniel.herlemann@io-warnemuende.de)

              Prof. Dr. Klaus Jürgens (klaus.juergens@io-warnemuende.de)

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Thema: Reaktion von planktischen Ostsee-Bakteriengemeinschaften auf globale Kliamveränderung (Ozeanversauerung, Erwärmung)

Die Versauerung der Ozeane durch Menschen verursachtes Kohlendioxid ist bereits heute deutlich nachzuweisen und der Säuregrad des Meerwassers steigt mit zunehmender Geschwindigkeit an. Allerdings sind die Konsequenzen dieses Prozesses für die marinen Ökosysteme und somit für den Menschen noch unklar. Im BIOACID II Projekt untersuchen wir, wie die Bakteriengemeinschaften der Ostsee auf klimabedingte Umweltveränderungen (Versauerung, Erwärmung) reagieren. Vor Beginn der Masterarbeit werden wir an In-door Mesokosmosexperimenten am Geomar (Kiel) teilnehmen, wo über einen Zeitraum von vier bis sechs Wochen Proben von unterschiedlich manipulierten (CO2, Erwärmung) Mesokosmen genommen werden. An diesen wollen wir die Reaktion und Aktivität von ausgewählten prokaryotischen Schlüsselorganismen studieren. Schwerpunkt einer Masterarbeit wird die Anfertigung von Klonbibliotheken aus bereits vorliegenden Proben sein, durch die dominierende Bakterien des Mesokosmosexperiments identifiziert werden sollen. Weiterhin sollen Abundanz und Aktivität der mutmaßlich wichtigsten Taxa über den Zeitraum der Mesokosmosexperimente verfolgt werden. Hierfür sollen Proben über spezifische Sonden (Fluoreszenz-In-Situ-Hybridisierung, CARD-FISH) quantifiziert und zusätzlich in Kombination mit Mikroautoradiographie (MAR-FISH) die spezifische Aktivität beurteilt werden.

Kontakt:

Benjamin Bergen (benjamin.bergen@io-warnemuende.de)

 Prof. Dr. Klaus Jürgens (klaus.juergens@io-warnemuende.de)

-----------

Thema: Choanoflagellaten aus der Redoxkline – Modellorganismen zur Erforschung von Protisten in sauerstoffarmen marinen Zonen

Die Kultivierung – Hälterung von Reinkulturen unter Laborbedingungen – gelingt für Mikroorganismen nur sehr selten, und so ist die im Meer vorhandene Diversität nur zu einem sehr kleinen Teil bekannt. Die meisten Daten stammen aus Kultur-unabhängigen Ansätzen, die viele Gensequenzen generieren, aber keine gleichzeitigen Aussagen über Morphologie, Ultrastruktur und Ökologie der gefundenen Taxa ermöglichen. Am IOW wird eine Kultursammlung gepflegt, die sequenz-basierte und organismische Ansätze verknüpft. Das gelingt vor allem dann, wenn Taxa in Kultur gebracht werden können, die im Habitat eine wichtige Rolle spielen, worauf z.B. sequenz-basierte Daten bereits hingewiesen haben.

Zur IOW-Kultursammlung gehören neben verschiedenen Bakterien, Flagellaten und Ciliaten auch Choanoflagellaten aus sauerstoffarmen Bereichen der zentralen Ostsee: der pelagischen Redoxkline. Diese eingeißeligen Flagellaten gehören zu den Protisten – einzelligen kleinen Eukaryoten – und nehmen als Bakterienfresser eine zentrale Rolle im mikrobiellen Nahrungsnetz ein. Bisher erhobene molekulare und mikroskopische Daten weisen darauf hin, dass Choanoflagellaten in der Ostsee-Redoxkline eine deutlich erhöhte Abundanz haben gegenüber den meisten anderen aquatischen Habitaten.

Im Rahmen einer Masterarbeit soll mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung die tatsächliche Abundanz der kultivierten Arten in der Ostsee bestimmt werden. Außerdem sollen die Labor-Kulturen untersucht werden hinsichtlich ihres Wachstums unter sauerstoffreduzierten Bedingungen.

 

Kontakt:          Dr. Claudia Wylezich (claudia.wylezich@io-warnemuende.de)

                        Prof. Dr. Klaus Jürgens (klaus.juergens@io-warnemuende.de)

--------------------------------------------------------------------------------------------------