Die Tiefsee ist das größte, aber auch das am wenigsten erforschte Ökosystem auf unserem Planeten. Gleichzeitig ist es bereits schutzbedürftig vor anthropogenen Stressfaktoren. In unseren laufenden Projekten versuchen wir zu verstehen, ob unsere Konzepte, die aus Flachwasserschwamm-Symbiosen entwickelt wurden, auch auf Tiefseeschwämme anwendbar sind. Wir führen umfangreiche Feldarbeiten durch, um Exemplare aus verschiedenen Schwammgrund-Ökosystemen im Nordatlantik, aber auch in den südlichen Ozeanen zu sammeln. Die Proben werden mittels Amplikon-Sequenzierung, Meta-Omik und Mikroskopie auf mikrobielle Diversität und Funktion untersucht. Wir korrelieren ausgewählte biogeochemische Parameter der Sammelstellen mit der Zusammensetzung der Schwamm-Mikroorganismen, um abzuleiten, inwieweit das Ökosystem die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften beeinflusst und umgekehrt, wie Schwamm-Symbionten den biogeochemischen Kreislauf von Schlüsselnährstoffen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in der Tiefsee beeinflussen (Kathrin Busch). In dieser panatlantischen Anstrengung werden unsere molekularen Analysen (Dr. Beate Slaby) die mikrobielle Anpassung an eine Lebensweise innerhalb der Schwämme aufdecken und zu einem besseren Verständnis der ökologischen Prozesse und Wege in den noch wenig erforschten Tiefsee-Habitaten der Schwämme beitragen.
Dr. Beate Slaby, Dr. Kristina Bayer, Kathrin Busch, Ieva Caraite
Morganti TM, Slaby BM, de Kluijver A, Busch K, Hentschel U, Middelburg J, Grotheer H, Mollenhauer G, Dannheim J, Rapp HT, Purser A, Boetius A (2022) Giant sponge grounds of Central Arctic seamounts are associated with extinct seep life (Langseth Ridge, 87°N, 61°E). Nat Commun 13(1):638. doi: 10.1038/s41467-022-28129-7
Busch K, Slaby BM, Bach W, Boetius A, Clefsen I, Colaço A, Creemers M, Cristobo J, Federwisch L, Franke A, Gavriilidou A, Hethke A, Kenchington E, Mienis F, Mills S, Riesgo A, Ríos P, Roberts EM, Sipkema D, Pita L, Schupp PJ, Xavier J, Rapp HT & Hentschel U (2022) Biodiversity, environmental drivers, and sustainability of the global deep-sea sponge microbiome. Nat Commun 13, 5160. https://doi.org/10.1038/s41467-022-32684-4
Maldonado M, López-Acosta M, Busch K, Slaby BM, Bayer K, Beazley L, Hentschel U, Kenchington E and Rapp HT (2021). A Microbial Nitrogen Engine Modulated by Bacteriosyncytia in Hexactinellid Sponges: Ecological Implications for Deep-Sea Communities. Front. Mar. Sci. | DOI: 10.3389/fmars.2021.638505
Bayer K, Busch K, Kenchington E, Beazley L, Franzenburg S, Michels J, Hentschel U, Slaby BM (2020) Microbial strategies for survival in the glass sponge Vazella pourtalesii. mSystems00473-20. DOI: 10.1101/20t20.05.28.122663
Busch K, Beazley L, Kenchington E, Whoriskey F, Slaby B, Hentschel U (2020) Microbial diversity of the glass sponge Vazella pourtalesii in response to anthropogenic activities. Conservation Genetics, 21. pp. 1001-1010. DOI 10.1007/s10592-020-01305-2.
Busch K, Hanz U, Mienis F, Müller B, Franke A, Roberts EM, Rapp HT, Hentschel U (2020) On giant shoulders: How a seamount affects the microbial community composition of seawater and sponges. Biogeosciences: doi.org/10.5194/bg-2020-15
Steinert G, Busch K, Bayer K, Kodami S, Martinez Arbizu P, Kelly M, Mills S, Erpenbeck D, Dohrmann M, Wörheide G, Hentschel U, Peter J. Schupp PJ (2020) Compositional and quantitative insights into bacterial and archaeal communities of South Pacific deep-sea sponges (Demospongiae and Hexactinellida). Front Microbiol 11, 716: doi.org/10.3389/fmicb.2020.00716
Rubin-Blum M, Antony CP, Sayavedra L, Birgel D, Peckmann J, Wu YC, Cárdenas P, Martinez-Perez C, Marcon Y, MacDonald I, Sahling H, Hentschel U, Dubilier N (2019) Fueled by methane: Deep-sea sponges from asphalt seeps gain their nutrition from methane-oxidizing symbionts. ISME J. 13(5):1209-1225; doi: 10.1038/s41396-019-0346-7.
H2020 SponGES: Deep-sea Sponge Grounds Ecosystems of the North Atlantic: an integrated approach towards their preservation and sustainable exploitation
