Osedax - Bohren nach Nahrung

Die kürzlich entdeckte Gattung Osedax gehört zur Familie der marinen Polychäten Siboglinidae, die dafür bekannt ist obligatorisch in Symbiose mit endosymbiontischen Bakterien zu leben und in einer Vielzahl an reduzierenden Habitaten zu siedeln. Die Larven der Siboglinidae sind aposymbiontisch, weisen also keine Symbionten auf, und die meisten besitzen einen funktionstüchtigen Verdauungstrakt. Adulte Frenulata, Sclerolinum und Vestimentifera beherbergen chemoautotrophe Gammaproteobakterien in einem speziellen Organ, dem Trophosom. Die Würmer liefern den Symbionten reduzierte Substanzen wie Sulfid und/oder Methan und Sauerstoff. Im Gegenzug ernähren die Symbionten ihre Wirte durch die Produktion von organischem Kohlenstoff mittels Fixierung von Kohlendioxid. Diese nutritive Beziehung ist weitgehend anerkannt und gilt heute als beispielhaft für chemoautotrophe Symbiosen zwischen Evertebraten und marinen Mikroben. Osedax unterscheidet sich jedoch deutlich von bekannten Siboglinidaen durch die Verwertung von Wirbeltierknochen, die weltweit in verschiedenen Tiefen am Meeresgrund liegen. Osedax-Larven sind ebenfalls aposymbiontisch, aber das Vorliegen eines Verdauungstraktes wurde bisher nicht untersucht und ihre mögliche Ernährungsform ist unbekannt. Adulte Weibchen beherbergen heterotrophe Bakterien der Ordnung Oceanospirillales. Obwohl isotopische Analysen zeigten, dass Knochensubstanzen als Quelle für organischen Kohlenstoff dienen und Fettsäureanalysen auf den Einbau bakterieller Fettsäuren in den Stoffwechsel des Wurmes hindeuten, ist der Weg der Nährstoffe aus dem Knochen in die Würmer und die jeweiligen Rollen der beiden Partner für die Ernährung dieser Symbiose zur Zeit weitgehend unerforscht. Jüngste morphologische Arbeiten an andulten Osedax Weibchen definieren und beschreiben das Vorkommen eines Trophosoms, das in die Körperwand der sogenannten "Wurzel"- und Ovisack-region integriert ist. Auch die Epidermis, die über diesem Organ liegt, zeigt in diesen Regionen unterschiedliche ultrastrukturelle Organisation, die in Zusammenhang mit Knochenabbau, Nährstoffaufnahme und Nährstofftransport zu den Symbionten stehen dürfte. Die vorgeschlagene Studie soll die Anatomie und Organisation der Osedax-Larven sowie die Demineralisation des Knochens, Nährstoffaufnahme sowie -transport im Hinblick auf die unterschiedlichen Rollen der Symbiosepartner in adulten Osedaxweibchen mittels ultrastruktureller, histochemischer und immunohistochemischer Techniken untersuchen, um nicht nur die Physiologie dieser spezifischen Symbiose besser zu verstehen, sondern auch das Wissen um nutritive Beziehungen innerhalb der Familie Siboglinidae und generell mikrobieller Symbiosen zu erweitern.