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MicroFun Jürgens: Microbial diversity and function within the salinity gradient of the Baltic Sea

Laufzeit:
01.10.2013 - 30.11.2016
Projektleitung:
Prof. Dr. Klaus Jürgens
Finanzierung:
DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Forschungsschwerpunkte:
Beteiligung:
none

Die Ostsee ist durch ihre ausgeprägten horizontalen und vertikalen Salzgradienten charakterisiert, wobei 62 % des Oberflächenwassers als Brackwasser gelten. Die Artenverteilung höherer, benthischer und pelagischer Organismen sowie ein Diversitätsminimum in der Brackwasserzone wird stark durch Salinität bedingt. In einer ersten Untersuchung von Mikroorganismen, welche auf Pyrosequenzierung der bakteriellen 16S rRNA- beruhte, konnten wir zeigen, dass die Bakteriengemeinschaften entlang des Salzgradienten deutliche Verschiebungen auf unterschiedlichen phylogenetischen Ebenen durchlaufen. Darüber hinaus gibt es Hinweise für die Existenz einer adaptierten Brackwasserbakteriengemeinschaft, repräsentiert durch ein phylogenetisches Mitglied der Verrucomicrobia. In diesem Projekt möchten wir untersuchen, wie die Verschiebungen innerhalb der Bakteriengemeinschaft von marinen über brackische zu limnischen Bedingungen die bakteriellen Funktionen im pelagischen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen. Dies wird durch eine Kombination verschiedener Ansätze erreicht: (1) In den verschiedenen Salinitätsbereichen soll experimentell die mikrobielle Funktionalität sowohl auf allgemeiner Ebene (gesamter C-Fluss durch Bakterien) als auch für spezifische Substratnutzungen untersucht werden; (2) der direkte Einfluss von Salinität auf die Zusammensetzung und Funktion der Bakteriengemeinschaften soll in Experimenten untersucht werden, in denen die Salinität manipuliert wird. Neben der Substratnutzung wird die Reaktion der Prokaryonten auf Prädation und die trophische Interaktion mit bakterivoren Protisten miteinbezogen, um die Adaptationen in den jeweiligen Salinitätsbereichen zu vergleichen.

Publikationen

  • Shen, D : 'Aquatic bacterioplankton communities along salinity gradients: insights into composition, community assembly and functional traits'
  • Shen, D., S. Langenheder and K. Jürgens (2018). Dispersal modifies the diversity and composition of active bacterial communities in response to a salinity disturbance. Front. Microbiol. 9: 2188, doi: 10.3389/fmicb.2018.02188
  • Bergen, B., M. Naumann, D. P. R. Herlemann, U. Gräwe, M. Labrenz and K. Jürgens (2018). Impact of a Major inflow event on the composition and distribution of bacterioplankton communities in the Baltic Sea. Front. Mar. Sci. 5: 383, doi: 10.3389/fmars.2018.00383
  • Shen, D., K. Jürgens and S. Beier (2018). Experimental insights into the importance of ecologically dissimilar bacteria to community assembly along a salinity gradient. Environ. Microbiol. 20: 1170-1184, doi: 10.1111/1462-2920.14059