21.01.2016

AUSZEICHNUNG FÜR WELTKLASSEFORSCHUNG: NEUE TIERART NACH SALZBURGER BIOLOGIN BENANNT

Bereits zum zweiten Mal wurde jetzt die Salzburger Biologin Sabine Agatha zur Namensgeberin einer neuen Wimpertierchenart. Mit dem Namen Antestrombidium agathae für kürzlich entdeckte marine Einzeller würdigen chinesische Kollegen die weltweit führenden Forschungen der Salzburgerin im Bereich der marinen planktischen Wimpertierchen. Salzburg ist mit China und Korea international ein Hotspot der Wimpertierchenforschung.

Die Expertise von Dr. Sabine Agatha von der Universität Salzburg liegt derzeit vor allem in der Beschreibung neuer mariner Arten und deren Untersuchung mit neuesten wissenschaftlichen Methoden. Ein Spezialgebiet Agathas ist die Erforschung der fantastischen Gehäuse-bauenden Wimpertierchen („Tintinnen“). Als Bindeglied in allen Nahrungsnetzen sind Wimpertierchen global von immenser Bedeutung und damit auch für unsere Ernährung.

Die einzelligen Organismen kommen überall in großen Mengen vor, wo es zumindest zeitweise feucht ist: im Boden, im Süßwasser, im Meer. Mit freiem Auge sind die meist nur 0,03 bis 0,3 mm „großen“ Wimpertierchen (Ciliaten) aber selten sichtbar. Mit ihren beweglichen Wimpern können sie sich nicht nur fortbewegen, sondern auch Nahrung heranstrudeln und filtrieren. Der prominenteste Vertreter ist wohl das Pantoffeltierchen, das vielen aus dem Biologieunterricht ein Begriff ist. Allein im Meer, dem hauptsächlichen Forschungsfeld Agathas, sind neben den etwa 1000 Arten Gehäuse-bauender Wimpertierchen noch eine Vielzahl weiterer Arten der Winzlinge beheimatet. Noch wesentlich mehr Einzeller (bis zu 80 Prozent) sind aber nach Expertenschätzungen bisher unentdeckt.

Besonders viele Rätsel zu lösen gibt es bei den Gehäuse-bauenden Wimpertierchen („Tintinnen“). Wie bauen diese einzelligen Lebewesen ohne Gehirn ihre kunstvollen Häuschen, die sie mit sich tragen und die ihnen vermutlich als Frassschutz oder zur Wahrnehmung der Schwerkraft im Wasser dienen? Es sind oft glasartig durchscheinende oder mit Partikeln besetzte Strukturen in Form von Sektkelchen, Blumenvasen oder Röhren. Woraus bestehen die teils sehr bizarren und ästhetischen Formen, die sogar einem Kochvorgang von 45 Minuten bei 160 Grad Celsius in einer der stärksten Laugen (KOH) widerstehen? Welche Bakterien können derartige Gehäuse im Meer zersetzen und damit die Inhaltsstoffe wieder „recyclen“? Wie lange dauert der Zersetzungsprozess und gibt es Unterschiede zwischen den Gehäusen der verschiedenen Arten? Diese Widerstandsfähigkeit entscheidet nämlich auch mit darüber, welche Arten wir als Fossilien finden können.

Auf einige dieser Fragen hat Sabine Agatha, international führende Forscherin auf dem Feld, Antworten gefunden. „Wir können im Lichtmikroskop beobachten, wie sich das Baumaterial für die Gehäuse in den lebenden Tieren anreichert. Die Rasterelektronenmikroskopie hat uns dann gezeigt wie das Material in kleinen Kügelchen aus den Lebewesen austritt und mit schon vorhandenen Gehäuseteilen verschmilzt. Das sind faszinierende Einblicke in einen mikroskopischen Kosmos von ungeahnter Vielfalt. Man darf nicht vergessen, Einzeller stellen das Gros der Lebewesen auf der Erde“, sagt Agatha, stellv. Leiterin der AG Ökologie, Biodiversität und Evolution der Tiere im Fachbereich Ökologie und Evolution der Universität Salzburg.

Vom Mittelmeer bei Neapel bis in die Nordsee, von der Irischen See bis zum Atlantik vor Florida ist Sabine Agatha immer wieder mit Forschungsexpeditionen unterwegs. Rund ein Dutzend Mal war das schon der Fall. „Letztes Jahr war ich an der Nordsee. Dort habe ich sehr viele Tintinnen lebend beobachten können und bin mit einer reichen Ausbeute zurück nach Salzburg gekommen. Hier erforschen wir die Merkmale der Zellen und der Gehäuse nach Anwendung modernster Färbetechniken und unter Einbeziehung der im Elektronenmikroskop sichtbaren Ultrastruktur, also der Feinstruktur. Ein Vergleich von Zelle und Gehäuse verschiedener Arten liefert uns Hinweise auf Verwandtschaftsverhältnisse der Tintinnen ebenso wie die Stammbäume aus Gensequenzanalysen“, sagt Agatha.

Die enorme Bedeutung der Einzeller liegt in der sogenannten „mikrobiellen Schleife“ („microbial loop“). Damit bezeichnen Biologen den Stoffkreislauf im Nahrungsnetz des Planktons, in dem gelöste organische Kohlenstoffverbindungen von Bakterien aufgenommen werden, die neben einzelligen Algen Nahrung von zahlreichen Wimpertierchen, der Beute kleiner Krebschen und Fischlarven sind. Ohne Wimpertierchen würde möglicherweise der microbial loop nicht mehr funktionieren oder die Nahrungsnetze nicht mehr die Menge an Fischen und anderen Meeresfrüchten für unsere Ernährung hervorbringen. Die Grundlage, um diese Zusammenhänge zu verstehen, ist die Benennung der vorkommenden Arten, ihre Untersuchung und die Klärung ihrer Verwandtschaftsverhältnisse. Ziel unserer Biodiversitätsforschung ist es letztlich, die Arten bekannt zu machen und zu schützen, auch im Hinblick auf unsere Nahrungsgrundlagen“, sagt Sabine Agatha.

Im Oktober 2015 wurde der Biologin bereits zum vierten Mal ein FWF- Projekt bewilligt. 280.000 Euro stehen ihr damit in den nächsten drei Jahren für die Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse von planktischen Wimpertierchen  zur Verfügung.

Sabine Agatha studierte in Bonn Biologie und promovierte am Institut für Hydrobiologie und Fischereiwissenschaft in Hamburg. Seit 1998 forscht sie an der Universität Salzburg. Ihr derzeitiger Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Gebiet der Taxonomie (Bestimmung und Beschreibung von Arten), Systematik und Evolution von marinen Planktonciliaten.

Thematisch tritt Agatha damit in die Fußstapfen des weltweit renommierten und inzwischen emeritierten Zoologen Professor Wilhelm Foissner von der Universität Salzburg, der sich vorwiegend auf Ciliaten aus dem Süßwasser und dem Boden konzentrierte. In Zukunft will sich Agatha allerdings auch diesen Lebensräumen zuwenden; zunächst durch die Untersuchung von Süßwasser-Tintinnen.

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Foto: Sabine Agatha | © Kolarik

Assoz.-Professor Dr. Sabine Agatha

Fachbereich Ökologie und Evolution

Universität Salzburg

Hellbrunnerstraße 34

Tel: 0662 8044-5540