METconnectII: Einfluss einer Viren-induzierten Freisetzung von Nährstoffen, Prädation und Bioturbation auf Interregnuminteraktionen, die Methanoxidation- und mikrobielle Gemeinschafsfunktionen verändern.

• Antragsteller: Professor Dr. Marcus A. Horn, seit 11/2024
• Fachliche Zuordnung: Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399328021

Methanoxidierende Bakterien (MOB) stellen die einzig bekannte biologische Senke für Methan auf der Erde dar und verringern die Emissionen des potenten Treibhausgases in vielfältigen Umgebungen. MOB stellen folglich eine essenzielle Ökosystemdienstleistung bereit und verändern Methanemissionen auf Ökosystemebene. Immer mehr Erkenntnisse, einschließlich der aus Phase I diese Projektes, weisen stark darauf hin, dass aerobe Methanoxidation eine Funktion der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft ist, welche durch ein Interaktionsnetzwerk von MOB und nicht-MOB (MOB Interaktom) bedingt wird. Die nicht-MOB besitzen keine metabolischen Fähigkeiten zur Methanoxidation und wurden als wichtige Bestandteile des Interaktoms identifiziert. Dieses Projekt wird eine neue Sichtweise auf das MOB Interaktom adressieren und weit über den Zusammenhang von MOB Gemeinschaftsstruktur, Diversität, Abundanz und Methanoxidation hinaus gehen. Gegenwärtig ist grundsätzlich nicht bekannt, wie mikrobielle Interaktionen das MOB Interaktom beeinflussen. Aufbauend auf Phase I zielt dieser Fortsetzungsantrag darauf ab zu untersuchen, wie Interaktionen verschiedener Gemeinschaften (Viren-induzierte Nährstofffreisetzung, Prädation durch Protisten und Bioturbation) das Methan-getriebene Interaktionsnetzwerk restrukturieren, MOB-Aktivität und folglich den Methan-bürtigen Kohlenstofffluß in das mikrobielle Nahrungsnetz beeinflussen. Wir stellen die Hypothesen auf, dass (i) die Virus-induzierte Nährstofffreisetzung und (ii) Prädation die Abundanz der Mikroorganismen, einschliesslich der MOB, erheblich verringern und damit einen kurzfristigen/sofortigen nachteiligen Effekt auf die MOB Aktivität haben und das Interaktionsnetzwerk restrukturieren, während (iii) Bioturbation indirekte Effekte auf die Gemeinschaftsfunktion über Habitatveränderungen ausüben und dabei das Interaktionsnetzwerk langfristig verändern wird. Mit Hilfe von stabilen-Isotopenbeprobungs-Verfahren zusammen mit Hochdurchsatzsequenzierungen, Metagenomik/Metatranskriptomik und begleitenden Prozessmessungen wird die Reaktion des MOB Interaktoms und dessen Aktiviät auf Virus-induzierte Nährstofffreisetzung, Prädation und Bioturbation untersucht werden. Dieser Antrag wird daher neuartige Erkenntnisse in Bezug auf mikrobielle Interaktionen über trophische Ebenen hinweg liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Adrian Ho Kah Wye, Ph.D., bis 11/2024