Deep biosphere quantification in various marine sediments
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Auf Grund der Heterogenität tiefer Meeressedimente und der derzeit begrenzten verfügbaren Daten zu Zahlen lebender Mikroorganismen sind globale Abschätzungen des Ausmaßes der lebenden Tiefen Biosphäre und ihrer Zusammensetzung schwierig. Das Hauptziel des Projektes war daher die vergleichende, quantitative Analyse der mikrobiellen Lebensgemeinschaften in verschiedenen tiefen Meeressedimenten (offener Ozean, Kontinentalrand, Auftriebsgebiet). Die molekularen Quantifizierungstechniken real-time PCR (qPCR) und "Catalyzed Reporter Deposition - Fluorescence In Situ Hybridisation" (CARD - FISH), die in den früheren Projekten etabliert wurden, wurden angewandt in Verbindung mit Gesamtzellzahlzählungen und teilweise mit 16S rRNA Gen-Klonierung und Sequenzierung für eine umfassende, quantitative Analyse der mikrobiellen Lebensgemeinschaft in unterschiedlichen marinen Sedimenten in verschiedenen Gebieten. Diese beinhalteten IODP Expedition 313 New Jersey Shallow Shelf, IODP Expedition 317 Canterbury Basin, das Benguela Auftriebsgebiet vor Namibia, das Schwarze Meer sowie “North Pond“ in der 7 Millionen Jahre alten Westflanke des Mittelatlantischen Rückens 23°N vor der IODP Expedition 336. Für die letzteren oligotrophen, Karbonat-reichen North Pond Sedimente mussten die Protokolle zur Gesamtzellzahlzählung und qPCR verbessert werden. Nach Anwendung dieser Protokolle war ein herausragender Befund, dass in den North Pond Sedimenten Archaea über Bacteria dominierten im Gegensatz zu allen bisherigen publizierten qPCR Analysen tiefer Sedimente, zusammengefasst in diesem Projekt. Eine breitere Wirkung wurde erzielt durch ein News Feature in Nature über die Tiefe Biosphäre anlässlich unserer “North Pond site survey“ Fahrt sowie durch einen Artikel in Spektrum.de.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2012. Quantification of microbial communities in subsurface marine sediments of the Black Sea and off Namibia. Frontiers in Microbiology 3: 16
Schippers, A., D. Kock, C. Höft, G. Köweker, and M. Siegert
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2013. Data Report: Total cell counts and qPCR abundance of Archaea and Bacteria in shallow subsurface marine sediments of North Pond: Gravity cores collected on site survey cruise prior to IODP Expedition 336. In: Edwards, K.J., Bach, W., Klaus, A., and the Expedition 336 Scientists, Proc. IODP, 336: Tokyo (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.)
Breuker, A., and A. Schippers
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2013. Deep subsurface microbiology: a guide to the research topic papers. Frontiers in Microbiology 4: 122
Teske, A., J. F. Biddle, V. Edgcomb and A. Schippers
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2013. Microbial community analysis of deeply buried marine sediments of the New Jersey shallow shelf (IODP Expedition 313). FEMS Microbiol. Ecol. 85: 578–592
Breuker, A., S Stadler and A. Schippers
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2013. The first microbiological contamination assessment by deep-sea drilling and coring by the D/V Chikyu at the Iheya North hydrothermal field in the Mid-Okinawa Trough (IODP Expedition 331). Frontiers in Microbiology 4: 327
Yanagawa, K., T. Nunoura, S. McAllister, M. Hirai, A. Breuker, L. Brandt, C. House, C. L. Moyer, J.-L., K. Aoike, M. Sunamura, T. Urabe, M. Mottl and K. Takai
