Da ist etwas im Wasser

Viren im Ozean
Viren sind das heimliche Immunsystem der Meere – ohne sie wären größere Organismen nie entstanden © Fotolia

Erst seit Kurzem erforschen Wissenschaftler die unheimliche Welt des Unsichtbaren im Wasser - und haben entdeckt, wer die wahren Herrscher der größten Biosphäre der Erde sind: Bakterien und Viren. Millionenfach tummeln sie sich in jedem Milliliter Meerwasser. Forscher entschlüsseln jetzt, was das für unser Leben bedeutet.

Es sind gigantische, nahezu unerforschte Naturkräfte, die in den Ozeanen das Leben und Sterben regulieren. Tatsächlich sind Ozeanische Viren die größte Vernichtungswaffe des Planeten. Sie töten 20 Prozent der gesamten Biomasse in den Meeren, und zwar jeden Tag – darunter Algen, Plankton, Fische und Meeressäuger.

In Armeen von bis zu hundert Milliarden Einzelkämpfern pro Liter Meerwasser nehmen sie es mit jedem Gegner auf. Einer dieser Virenstämme nennt sich z.B. Shewanella algae. Ein Erreger, der auch beim Menschen Muskelgewebe infiziert und sofort beginnt, es abzutöten. Die Krankheit ist so neu und ungewöhnlich, dass bislang noch nicht einmal ein Name dafür existiert.

 

Die Armee der Ozeane

Einige Algen – z.B. auch die giftige Blaualge – sind eigentlich gefährliche Bakterien. Und wo die sich befinden, ist auch die Einzelkämpfer-Armee der Viren nicht weit. Sie vernichten ganze Algenblüten innerhalb weniger Stunden – ein Phänomen, für das Wissenschaftler bis vor einiger Zeit noch keine Erklärung hatten. Meeresbiologen beginnen gerade erst, diese faszinierende Welt des Unsichtbaren zu erforschen. Und schon die ersten Erkenntnisse sind verblüffend, denn die Viren der Meere haben kaum etwas mit dem gemeinsam, das wir kennen. Ihre genetischen Strukturen sind völlig verschieden. Doch ihr Einfluss auf unser Leben, die Ozeane und das Klima des Planeten ist entscheidend.

Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass ausgerechnet Viren so etwas wie das Immunsystem der Meere sind. Denn sie töten täglich so viel Biomasse, dass das Gleichgewicht der Ozeane nicht gestört wird. "Wenn es keine Viren gäbe, würden die Weltmeere einfach verstopfen. Die Bakterien und Algen würden wachsen und wachsen, und am Ende hätte man einen Ozean voll Schlamm", erklärt US-Biologe Willie Wilson vom Bigelow Laboratory. Höhere Organismen wären unter solchen Bedingungen wahrscheinlich nie entstanden.

 

"Viren töten Sieger"

Außerdem regulieren Viren die Artenvielfalt der Meere. Denn wenn eine Population eine bestimmte Größe überschreitet, wird sie anfällig für Infektionen. "Viren töten Sieger", sagt der Mikrobiologe Professor Rudolf Amann. Sie zeigen sogar den erfolgreichsten Evolutionsentwicklungen Grenzen auf. Die meisten Biologen sind inzwischen überzeugt davon, dass Viren auf diese Weise maßgeblich die Evolution beeinflusst haben.

Dabei tun sie das Gleiche wie die Viren an Land: Da sie sich nicht selbst vermehren können, infizieren sie die Zellen anderer Organismen und reproduzieren sich dort. Dann lassen sie ihre Wirtszelle zerplatzen, um wieder ins Meer zu gelangen. Nach neuesten Erkenntnissen profitiert von dem fortwährenden Vernichtungskrieg vor allem das Klima. Denn das Treibhausgas CO2 wird erst durch die Vernichtung von Wirtszellen, in denen es gebunden ist, auf dem Meeresboden angereichert und entweicht nicht wieder in die Atmosphäre. Dennoch verändert sich das Klima, die Meeresströmungen unterliegen einem ständigen Wandel. Daher wird auch der Mensch immer häufiger auf Viren und Bakterien treffen, die sein Immunsystem nicht kennt. Doch was bedeutet das für uns?

 

Wie gefährlich sind Meeres-Mikroben?

Die Dunkelziffer der durch Meeresviren ausgelösten Infekte kann kaum geschätzt werden, denn einige Krankheiten werden erst nach neuesten Erkenntnissen überhaupt mit diesen Viren in Verbindung gebracht. Doch – genau wie für die Ozeane – könnten Viren auch für das menschliche Immunsystem zur Elite-Truppe der Feindabwehr werden. Denn sie sind tödliche Waffen gegen tödliche Bakterien.

Immer mehr Forscher halten es für möglich, dass der Ursprung vieler Krankheiten im Ozean liegt. Blaualgen beispielsweise produzieren ein Nervengift namens BMAA. Das steht im Verdacht, Nervenkrankheiten wie Parkinson und Alzheimer auf Pazifikinseln wie Guam ausgelöst zu haben. Biologen sind überzeugt davon, dass sich solche bakteriellen Infektionen in Zukunft durch Meeresviren bekämpfen lassen – ohne den Einsatz von Antibiotika. Damit würde die größte Tötungsmaschine des Planeten zum wichtigsten Helfer der Menschheit werden.

 

Wie schützen Viren das Klima der Welt

Mikroorganismen im Meer, z. B. Algen, binden etwa 40 Prozent des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) weltweit. Werden sie durch Bakterien zersetzt, gelangen 99 Prozent des CO2 wieder in die Atmosphäre. Doch beim Befall durch Viren wird ein System in Gang gesetzt, durch das CO2 auch auf dem Meeresboden gebunden wird. So lagern sich jährlich bis zu 600 Millionen Tonnen des Treibhausgases am Grund der Weltmeere ab, die sonst in die Atmosphäre entweichen und die Klimaerwärmung beschleunigen würden.

Hamburg, 2. September 2014

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