Aufgaben 55 Zellstoffwechsel Manche Bakterien können ohne Licht und organische Nährstoffe leben Du hast nun die wichtigsten Grundlagen und die Zusammenhänge des Stoffwechsels bei Pflanzen und Tieren kennengelernt. Umso überraschender wird es nun klingen, dass es Bakterien gibt, die eine völlig andere Art der Ernährung entwickelt haben. Sie stellen, wie Pflanzen, ihre Nahrung selbst her, tun das aber ganz ohne die Energie des Sonnenlichts. Wissenschafterinnen und Wissenschafter aus den USA fanden 1995 bei Bohrungen 1 200m tief im Basaltgestein lebende Bakterien. Erst schien es rätselhaft, wovon sich diese Bakterien ernähren können, da in einer solchen Tiefe weder organisches Material noch Sonnenlicht vorkommen. Es stellte sich heraus, dass die Bakterien Wasserstoff (H2) als Energiequelle nützen. Die Bakterien produzieren aus CO2 und H2 Methan (CH4) sowie weitere organische Verbindungen. Manche spezialisierte Bakterien sind chemoautotroph 1 W An der Universitat Wien beschaftigt sich die Forschungsgruppe des Meeresbiologen Gerhard Herndl mit der Vielfalt von marinen Prokaryoten. Suche den wissenschaftlichen Artikel ‚Microbial diversity in the deep sea and the underexplored “rare biosphere” ‘ im Internet und lies dir den Abstract (die wissenschaftliche Zusammenfassung) davon durch. Erkläre, was die Forscher und Forscherinnen über die Diversität von Prokaryoten an heißen Quellen (hydrothermal vents) der Tiefsee herausgefunden haben. 2 W Recherchiere, welche anorganischen Stoffe das Bakterium Shewanella oneidensis in Abb. 15 als Energiequelle nutzt. 3 W In der Tiefsee, an heißen Quellen, die man „Schwarze Raucher“ nennt, kommen Bakterien in Symbiose mit Röhrenwürmern vor. Die Bakterien dürfen in den Röhrenwürmern leben und liefern im Gegenzug Nährstoffe, die die Röhrenwürmer nutzen. Erkläre, ob die beiden Partner autotrophe oder heterotrophe Organismen sind. Chemoautotrophe Prokaryoten benötigen nur CO2 als Kohlenstoffquelle, so wie Pflanzen Die im Basaltgestein entdeckten Bakterien sind, so wie Pflanzen, nur auf CO2 als Kohlenstoffquelle angewiesen. Bereits zuvor kannte man Prokaryoten, die ohne Sauerstoff und Sonnenlicht durch Energieumwandlung aus anorganischen Substanzen organische Moleküle herstellen können. Diesen Prozess nennt man Chemoautotrophie (auch Chemosynthese). Im Gegensatz zu Pflanzen, die fotoautotroph sind, da sie die Energie, die sie zur Herstellung von organischen Substanzen brauchen, aus dem Sonnenlicht beziehen, nutzen diese Prokaryoten Energie aus anorganischen Verbindungen für denselben Zweck. Diese Ernährungsform kommt nur bei Bakterien und bei Archaea vor. Chemoautotrophe Organismen nutzen, je nach Art, unterschiedliche anorganische Verbindungen als Energiequelle, wie zB Wasserstoff (H2), Schwefelwasserstoff (H2S), Eisen-Ionen (Fe2+) oder andere, um organische Stoffe zu erzeugen. Viele chemoautotrophe Arten kommen in extremen Lebensräumen vor, in denen eine andere Art der Ernährung nicht möglich wäre (kAbb. 15). Für den globalen Energieumsatz des Lebens spielen chemoautotrophe Prozesse jedoch eine untergeordnete Rolle. Der größte Teil der Lebewesen auf der Erde hängt – direkt oder indirekt – von der Sonnenenergie und damit von der Fotosynthese ab. Chemoautotrophe Organismen nützen unterschiedliche anorganische Verbindungen als Energiequelle Stoff- und Energieumwandlung Organismen, die ohne Sonnenlicht, aber mit Hilfe von chemischer Energie organische Substanzen aus anorganischen herstellen können, nennt man chemoautotroph. Abb.15: Chemoautotrophie. Riesenröhrenwürmer der Art Riftia (links) kommen an heißen Quellen in der Tiefsee vor. Sie leben in einer Symbiose mit chemoautotrophen Bakterien. Das chemoautotrophe Bakterium Shewanella oneidensis (rechts) nutzt statt Sonnenenergie chemische Energie. 10 cm 1,5 µm Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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