Tiefsee: Leibspeise Methan

Asselspinnen in der Tiefsee haben eine ungewöhnliche Ernährungsvorliebe. Sie basiert auf einer bislang nie beobachteten Symbiose.Methan kennen viele Menschen nur als Klimagas. Für manche Lebewesen ist es aber überlebensnotwendig. So nutzen manche Tiefseebakterien es als Energie- und Kohlenstoffquelle: Mit Chemosynthese produzieren sie so dort organische Substanz, wo Photosynthese mangels Licht unmöglich ist. So gedeiht am Meeresgrund eine vielfältige Fauna. Manche Spezies, die sich an den Methanquellen im Meer tummeln, sind sogar eine enge Kooperation mit Mikroben eingegangen: Muscheln, Schnecken, Krebstiere und Schwämme sowie verschiedenartige Würmer. Nun haben Wissenschaftler um Bianca Dal Bó vom Occidental College in Los Angeles, Yongzhao Guo vom California-institute-of-technology" class="entity-link entity-organization" data-entity-id="33823" data-entity-type="organization">California Institute of Technology in Pasadena und Olivia S. Pereira von der University of California in San Diego eine solche Beziehung bei einer weiteren Tiergruppe entdeckt, bei sogenannten Asselspinnen. Sie zählen zu den Gliederfüßlern, sind mit Spinnen und Asseln aber nur sehr weitläufig verwandt. Sie leben in allen Meeren, sind aber recht klein und leben versteckt, weshalb sie oft übersehen werden. Asselspinnen erinnern an Spinnen, sie haben einen eher winzigen Körper, in dem wenig Platz für innere Organe ist. Ausstülpungen des Darmes ragen deshalb in die vier bis sechs Paar Laufbeine hinein. Bei weiblichen Exemplaren beherbergen die oft extrem langen Beine zudem die Eierstöcke. Männliche Asselspinnen übernehmen mit einem zusätzlichen kleinen Beinpaar die Brutpflege. Sie schleppen die kugelförmigen Eipakete mit sich herum, bis die Larven schlüpfen.Methan als EnergiequelleWie Dal Bó und Kollegen in „PNAS“ berichten, entdeckten sie an drei Methanquellen zwischen Kalifornien und Alaska jeweils eine bisher unbekannte Art von Asselspinnen der Gattung Sericosura. Alle drei tragen auf ihrem Außenskelett ein Mikrobiom, das von Methylomonadaceae dominiert wird. Diese und andere Bakterien, die Methan als Energie- und Kohlenstoffquelle einsetzen, finden sich auch auf den Eiballen in der Obhut männlicher Asselspinnen. Wahrscheinlich werden sie durch engen Kontakt zwischen Eltern und Nachwuchs an die nächste Generation weitergegeben. Dass sich alle männlichen Asselspinnen als werdende Väter entpuppten, lässt auf eine üppige Nahrungsquelle schließen, die viele Nachkommen ermöglicht.In der Tiefsee wurden die jüngst entdeckten Asselspinnen bisher noch nicht beim Fressen beobachtet. Die Stellen, wo die Bakterienrasen auf ihrem Außenskelett lückenhaft sind und wie abgeschabt aussehen, dürften aber Fressspuren sein. Mit einem äußerst beweglichen Rüssel samt Lippen und Zähnen sind Asselspinnen der Gattung Sericosura perfekt ausgestattet, um ihren eigenen Körper oder den ihrer Artgenossen abzugrasen.In einem Labor auf ihrem Forschungsschiff konnten Dal Bó und Kollegen nachweisen, dass sich Asselspinnen tatsächlich Methan oxidierende Bakterien einverleiben, die auf ihrem Außenskelett gedeihen: Das Wasser, in dem die Forschungsobjekte einquartiert waren, wurde mit einer speziellen Version von Methan angereichert. Deren Kohlenstoffatom war das Isotop mit der Massenzahl 13, nicht das in der Natur sehr viel häufigere mit der Massenzahl 12. Anschließend war das sonst so rare Kohlenstoffisotop nicht nur vermehrt in Bakterien auf dem Körper der Asselspinnen zu finden. Binnen fünf Tagen tauchte es in ungewöhnlich hoher Konzentration auch im Körpergewebe der Asselspinnen auf, vor allem in Zellen des Verdauungsapparats. Bakterien, die Methan als Energie- und Kohlenstoffquelle nutzen, dienen den Asselspinnen offenbar als Nahrung. Dass sie dennoch auf den Gliedertieren siedeln, lässt sich damit erklären, dass sie wiederum von den mineralischen Nährstoffen in Form von Ausscheidungen der Asselspinnen profitieren. Somit dürfte es sich um eine Beziehung zu beiderseitigem Nutzen handeln. Das muss freilich nicht heißen, dass sich die noch namenlosen Spezies der Gattung Sericosura ausschließlich mit dem begnügen, was ihre Symbiosepartner produzieren. Sie grasen wohl auch Bakterien ab, die anderswo wachsen. Statt Tiere zu erbeuten, wie für die zuvor bekannten Asselspinnen typisch ist, fressen sie offenbar vornehmlich Primärproduzenten, die aus Methan organische Substanz erzeugen. Damit helfen die Gliederfüßler, das aus dem Meeresboden quellende Methan in die noch wenig erforschten Ökosysteme der Tiefsee einzuschleusen.