Informationsmaterial Black Box 1

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Bremen, im Mai 2005

Informationsbroschüre für die Betreuerinnen und Betreuer des Containers Black Box Nr. 1: Die Welt im Kleinsten

Manfred Schlösser (mschloes@mpi-bremen.de)
0421-2028-704

Heiko Löbner (hloebner@mpi-bremen.de)
0421-2028-655


Torben Stührmann ( [Bitte aktivieren Sie Javascript])

Black Box Nr. 1: Die Welt im Kleinsten

Unter „Black Box“ versteht man in der Wissenschaft im allgemeinen einen noch nicht genau verstandene Komponente eines Systems, die man zunächst nur unter dem Aspekt „Input“ und „Output“bewertet; was im Inneren geschieht, ist unbekannt.
In diesem Sinne soll diese Ausstellung einen Einblick geben in die interessante Welt der Mikroorganismen und zeigen, mit welchen Werkzeugen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie diese unbekannten Systeme erforschen.

Auf der linken Seite des Containers sind vier Videomonitore in eine Querschnittdarstellung des Meeresbodens integriert. Am Mittelatlantischen Rücken entsteht ständig neuer Meeresboden (schwarz) durch hervorquellende Magma aus dem Erdinneren (rot). Hier ist der Boden noch jung und deshalb sind die Sedimentablagerungen (gelb) nur minimal. Am Kontinentalhang und davor liegt das Sediment (gelb) in bis zu mehreren hundert Metern Dicke. Gebildet wurde es in Jahrmillionen aus Ablagerungen. Hier wurden 2002 bei Bohrungen in der Tiefe lebende Mikroorganismen in hoher Konzentration entdeckt.

Video 1 Dazu gibt es einen Videobeitrag von Radio Bremen über das International Ocean Drilling Program (IODP) und Pressemitteilungen im Anhang (tiefebiosphaere a-c.pdf)

In den oberen Schichten des Meeres leben photosynthetisch aktive Algen, die das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Atmosphäre binden und nach ihrem Absterben zum Meeresboden absinken. Von dieser Nahrungsquelle lebt ein ganzer Zoo von Mikroorganismen, die dafür sorgen, dass diese organischen Verbindungen wieder zu Kohlendioxid zersetzt werden. So entsteht ein Kreislauf der Elemente.Dabei gilt: je mehr Organik umgesetzt wird, desto mehr Sauerstoff wird gebraucht. Deshalb sind die Sedimente in Küstennähe sauerstofffrei (anoxisch).

Dazu das Video 2 Einsatz von autonomen Tiefseelandern (12 Minuten, MPI-Eigenproduktion) mit Sprechertext. In diesem Video erfahren die Besucher grundlegendes über das Sediment und die Messmethodik.

Eine Besonderheit ist das Schwarze Meer (ganz hinten dargestellt). Unterhalb von 150 – 180 Metern Tiefe gibt es kein höheres Leben, weil dieser Wasserkörper sauerstoffrei ist. Hier haben die Bremer Forscherinnen und Forscher das Rätsel um die Methanfresser geknackt. Methan ist ein stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid und entsteht beim mikrobiellen Abbau organischer Materie unter anoxischen Bedingungen. Die Methan fressenden Mikroorganismen, ein Konsortium aus zwei verschiedenen Lebewesen , haben im Laufe der Zeit hier eine bizarre Welt geschaffen: bis zu Meter hohe Riffe ragen wie Türme aus dem Meeresboden.

Dazu das Video 3 Das Schwarze Meer (Tauchfahrt mit Jago)
und Video 4 (Modell des Wachstums der Aggregate) Rot sind die Methanfresser, grün sind die Sulfatreduzierer
Pressetexte zum Schwarzen Meer im Anhang

Im Hintergrund ist ein mikrobiologisches Labor dargestellt.
Oberhalb der Handschuhbox ist auf einer Leuchtplatte der Stammbaum des Lebens dargestellt. Dieser Baum stellt die Verwandtschaftsbeziehungen aller Lebewesen dar, je kürzer die Distanz zweier Arten, desto näher ist die Verwandtschaft. Wissenschaftler haben diesen Baum berechnet, in dem sie die Erbsubstanz verglichen . Dieser Baum basiert auf der ribosomalen DNA. Ribosomen sind die Übersetzungsmaschinen in der Zelle, die die Messenger-RNA in Proteinsequenzen, also Eiweiß, übersetzt. Alle Lebewesen auf der Erde haben Ribosomen.


Auf der rechten Seite des Containers geben Bilder von den Methan fressenden Mikroorganismen einen Einblick in die Ästhetik dieser Forschung. Gensonden mit Farbstoffmolekülen binden an ihre jeweiligen Zielzellen und leuchten in ihrem Fluoreszenzlicht. Rot dargestellt sind die Methan abbauenden Organismen, grün die mit ihnen in Gemeinschaft lebenden Sulfatreduzierer.

Das hier gezeigte Bild- und Videomaterial stammt aus der aktuellen Forschung der drei Abteilungen Mikrobiologie (Prof. Dr. Widdel), Molekulare Ökologie (Prof. Dr. Rudolf Amann) und Biogeochemie (Prof. Dr. Bo Barker Jørgensen). Ein Teil des Videomaterials wurde zusammen mit der Filmemoker GbR erstellt.
Weitere Informationen finden Sie unter www.mpi-bremen.de

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