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Der Boden des Rothwalds beherbergt eine Unzahl an Kleinstlebewesen © Wildnisgebiet Dürrnstein (Hans Glader)
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"Königreich für Mikroorganismen" - Forschungsobjekt Urwalderde

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23.05.2013
  • Von Nikolaus Täuber / APA-Science

  • Wien (APA-Science) - Gerade in der Erde findet sich jede Menge Leben. Schätzungen gehen von mindestens 4.000 bis 7.000 verschiedenen Bakterienarten pro Gramm Boden aus. Wahrscheinlich seien es sogar weit mehr, wie die Leiterin des Geschäftsfeldes "Bioresources" des AIT Austrian Institute of Technology, Angela Sessitsch, im Gespräch mit APA-Science erklärte. Über dieses "Königreich für Mikroorganismen" wollen die Wissenschafter mehr erfahren und dabei möglicherweise Bakterien oder Pilze entdecken, die als Biodünger oder -pestizide dienen können. Im Rahmen mehrerer Projekte beschäftigten sie sich mit der Zusammensetzung der Böden von Naturwäldern.

  • Eines der Gebiete, in dem man Proben nehmen kann, die durch menschlichen Einfluss noch weitestgehend unbeeinflusst sind, ist der "Rothwald" im niederösterreichischen "Wildnisgebiet Dürrenstein". Mit etwa 500 Hektar ist er einer der größten Urwälder Mitteleuropas. Seit der letzten Eiszeit hat der "Rothwald" keine Axt oder Motorsäge gesehen, heißt es im Online-Auftritt des Wildnisgebiets.

  • Großteil der Lebewesen noch unbekannt

  • "Man kann davon ausgehen, dass dieser Boden noch mehr Mikroorganismen beherbergt als bewirtschaftete Waldböden", so Sessitsch. Solche Wälder seien daher auch ein mögliches Rückzugsgebiet für Kleinstlebewesen, die es in anderen Böden nicht mehr gibt.

  • Den Großteil der Organismen kenne die Wissenschaft noch nicht. Somit wisse man auch über viele Stoffwechselprozesse noch wenig, die für das Funktionieren des Ökosystems und somit auch für das Leben von Pflanzen, Tieren und Menschen mitverantwortlich sind. "Man vermutet, dass eine Pflanze ohne ihre Mikroflora in ihrer natürlichen Umgebung eigentlich nicht lebensfähig ist", erklärt die Forscherin.

  • Großer genetischer Fingerabdruck

  • Viele dieser Kleinstlebewesen lassen sich im Labor nicht isoliert züchten und studieren. Mit modernen Genanalysen können die Forscher aber die verschiedenen in den Böden enthaltenen DNAs identifizieren. Sessitsch: "Wir erstellen einen genetischen Fingerabdruck dieser Lebensgemeinschaft."

  • Neben der Kartierung der Vielfalt, geht es den Forschern aber auch darum, interessante Prozesse und die dafür verantwortlichen Mikroben zu identifizieren. Aus diesem Grund legten die Wissenschafter Genomdatenbanken mit dem gesamten in den Proben enthaltenen Erbmaterial an.

  • Technisch nutzbare Enzyme?

  • Da man es mit einer unglaublichen Menge an Daten zu tun habe, sei es "alles andere als trivial" dort fündig zu werden, so die Forscherin. Es gebe aber Methoden der "Bioprospektion", mit denen man sich etwa auf die Fährte von Enzymen machen kann, von denen anzunehmen ist, dass sie für technische Anwendungen nutzbar sein könnten.

  • Gerade die vielfältigen Interaktionen von Mikroorganismen mit Pflanzen seien ein vielversprechendes Forschungsfeld. Am AIT arbeiten die Wissenschafter vor allem daran, bestimmte Bakterien oder Pilze zu finden, die als Biodünger oder Biopestizid einsetzbar wären. "Wir haben etliche Stämme, die durchaus das Potenzial haben, vermarktet zu werden", so Sesslitsch.

  • In anderen Forschungsprojekten in naturbelassenen Wäldern zeigte sich, dass aus unterschiedlichen Baumarten zusammengesetzte und auf verschiedenen Bodentypen wachsende Wälder auch andere Mikrobenzusammensetzungen aufweisen. Wie attraktiv ein Boden für die jeweiligen Mikroorganismen ist, hänge etwa stark mit dem pH-Wert und den klimatischen Bedingungen, wie der Feuchtigkeit zusammen.

  • Kreisläufe ohne menschlichen Einfluss

  • Naturwälder geben auch Auskunft darüber, wie natürliche Kreisläufe aussehen, wenn der Mensch nicht eingreift. So zeigte sich in einer weiteren Studie etwa, dass der Stickstoffkreislauf im "Rothwald" anders abläuft, als in einem Kulturwald wie dem Wiener "Schottenwald". "Es war interessant, zu sehen, wie unterschiedlich die Dynamik dieses Kreislaufs da war", so die Forscherin.

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