Ocean Sampling Day

So geht Wissenschaft – und wir waren dabei!

Der Ocean Sampling Day am 21. Juni 2016

Auf zu neuen Ufern! Oder, genauer: Auf zur Küste! Wird ja auch Zeit, schließlich ist 2016/17 das Wissenschaftsjahr Meere und Ozeane.

Zur Sommersonnenwende am 21. Juni findet seit 2014 jährlich der OceanSamplingDay (OSD) statt. Der OSD ist der weltweite Meeresbeprobungstag, der dazu dient, stetig Daten über die Mikroflora und -fauna zu sammeln und so Veränderungen der Biodiversität und der Wasserqualität zu dokumentieren und Grundlagen für Maßnahmen des Meeres- und Klimaschutzes zu generieren.
In diesem Jahr waren auch Mitglieder unseres Mikroskopier-Clubs „Die Durchblicker“ dabei. Das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen (MPIMM) hatte unter dem Schlagwort „MyOSD“, wie auch schon im letzten Jahr, ein Citizen Science Projekt initiiert, bei dem dieses Mal 1000 interessierten Bürgern SamplingKits zur Beprobung eines Flusses, der in Nord- oder Ostsee mündet oder einer Küstenstelle eines der beiden Meere zur Verfügung gestellt wurden. Also machten wir uns vorab mit der vom MPIMM erhaltenen Ausrüstung vertraut. Unseren Naturwissenschaftlern erschloss sich der Zusammenhang der einzelnen Bestandteile des Kits natürlich deutlich schneller als mir, von Hause aus Geisteswissenschaftlerin. Ich guckte etwas verwirrt auf all die Bestandteile und freute mich über das informative Handbuch. Bücher sind mir vertraut.

Das SamplingKit – sozusagen ein kleines Forschungsköfferchen – enthielt:

– das MyOSD Handbuch,
– Logsheet, auf deutsch das Tagesprotokollblatt zum Ausfüllen,
– Einmal-Handschuhe, damit nicht die Bakterien von meiner Hand miterfasst werden,
– 2 50ml Röhrchen,
– 1 Thermometer zur Messung der Temperatur der Wasserprobe,
– 2 pH Streifen (für die Flussbeprobung),
– 15ml Röhrchen zur späteren Salzgehaltmessung (Wasserprobe des Wassers, dessen Mikroorganismen in den Sterivexfiltern gesammelt werden),
– 15ml Röhrchen Ethanol zum Desinfizieren des Probenbehälters,
– 2 Röhrchen RNAlater,
– BluTack zur Versiegelung,
– 1 kleine Spritze,
– 2 große Spritzen,
– 2 Sterivexfilter zur eigentlichen Beprobung,
– Aufkleber mit MyOSD Nummer und Plastikbeutel, in dem alle Probenbestandteile verpackt und eingeschickt werden sollten.

Über ein Videotutorial wurde Schritt für Schritt das Vorgehen bei der Beprobung erklärt. Selbst ich, eigentlich glücklich mit dem Handbuch, verstand diese Anleitung. Hintergrund des Vorgehens ist die Tatsache, dass gewisse Abschnitte der Erbsubstanz, die bei allen Organismen vorkommen, aber je nach Art charakteristische Unterschiede in ihrer Sequenz aufweisen, dazu verwendet werden können, die in einer Wasserprobe enthaltenen Arten zu bestimmen.

Insofern fühlten wir uns alle gut gerüstet und brachen am 21. Juni 2016 gegen 13:00 Uhr zur Seebrücke auf. Da die Durchblicker durchblicken wollen, hatten wir eine Stelle ausgesucht, an der wir sowohl einen Süßwasserzufluss, als auch die Ostsee selbst beproben konnten. Das eigentliche Sampling gestaltete sich dank der umfangreichen Vorabinformationen recht unproblematisch.

Ostseezufluss
Probennahme auf der Seebrücke

 

 

 

 

 

 

 

Nachdem wir unsere Proben genommen hatten, wurde mit der Spritze immer wieder das Wasser durch den Sterivex-Filter gejagt. Dessen Poren sind so eng, dass alle Bakterien und größeren Mikroorganismen darin steckenbleiben. Wenn der Filter voll ist, was man an der gelblichen Verfärbung merkt und daran, dass kein Wasser mehr durchgeht, müssen die Mikroorganismen, die in den Sterivex Filtern gesammelt wurden, durch Zugabe der RNAlater-Lösung fixiert werden. Dadurch werden in den Zellen die Ribonukleasen (RNAsen) gehemmt. Diese Enzyme katalysieren die hydrolytische Spaltung der Phosphodiesterbindungen der RNA-Ketten. Deaktiviert man sie, wird der zelluläre Ribonukleinsäure-Zerfall angehalten, und die RNA der Mikroorganismen stabilisiert, respektive sie zum Zeitpunkt der Beprobung chemisch fixiert.

Nachdem wir alle relevanten Umweltdaten aufgezeichnet hatten, schickten wir gemütlich ein bisschen Ostsee aus Mecklenburg nach Bremen. Dort sind insgesamt über 1000 Proben aus Standorten in Deutschland und 39 aus anderen Ländern mit Nord- oder Ostseezugang eingegangen, die nun untersucht werden. Im Rest der Welt wurden an verschiedenen Sammelstellen nochmal Hunderte Proben gesammelt.

Die Analysten vom MPIMM gehen nun wie folgt vor: Zunächst müssen in allen Proben die 16S ribosomalen RNA-Abschnitte der verschiedenen Mikroorganismen identifiziert und sequenziert werden. Dank leistungsstarker Rechner können die so ausgelesenen Gensequenzen bestimmt und anhand einer umfangreichen Datenbank mit den bereits erfassten Sequenzen der Mikroorganismen abgeglichen werden. Aufgezeichnet wird dabei nicht nur welche Organismen an welchen Orten vorkommen, sondern auch in welchen verwandtschaftlichen Beziehungen sie zu einander stehen. Bei 71 Prozent Wasserfläche auf unserem Planeten, in dem 80 Prozent aller Lebewesen zu Hause sind, von denen wiederum die Mikroorganismen die absolute Mehrheit bilden, eine längst überfällige Volkszählung.

Für mich als Geisteswissenschaflerin war der OSD 2016 eine hervorragende Gelegenheit, ein ganz kleines bisschen Molekularbiologie zu verstehen. Immer wieder fasziniert mich der Einblick in das praktische Arbeiten der Naturwissenschaftler, der mir ja auch am Mikrokopiezentrum bei den Durchblicker-Veranstaltungen immer wieder gegeben wird.
Wenn ich daran denke, dass zur Sommersonnenwende überall an den Küsten der Weltmeere von Warnemünde bis Hawaii und von Chile bis Neu Seeland von Forschungsinstituten und Bürgerwissenschaftlern gleichzeitig Proben genommen wurden, und so beinah eine Echtzeitaufnahme unserer Meere erstellt werden kann, begeistern mich die Möglichkeiten, die Citizen-Science-Projekte uns eröffnen ganz besonders.
Im Anschluss haben wir spontan den Plan gefasst, mit unserem Mikroskopiezentrum und einer Gruppe Gleichgesinnter weitermachen zu wollen. Allerdings wollen wir nicht nur die ein wenig abstrakte RNA untersuchen, sondern die gefundenen Mikroorganismen in Bildern festhalten und so einen mikroskopischen Bilderatlas aufbauen, schließlich sind wir ja ein Mikroskopiezentrum!