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Wissenschaftler haben die Bedeutung einer bestimmten Viren-Art für die Bodengesundheit untersucht.

Ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) hat in einer Studie das Zusammenspiel von Pilzen und Bakterien für den Transport von Viren im Boden beleuchtet. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass sogenannte Phagen Bakterien als Mitfahrgelegenheit entlang von Pilzhyphen nutzen. Phagen sind Viren, die es einzig und allein auf Bakterien abgesehen haben. Viren im Gepäck zu haben, hat auch für Bakterien Vorteile: Sie können so neue Lebensräume erobern. Bakterien gewährleisten den Nährstoffumsatz, stabilisieren die Bodenstruktur und verbessern die Wasserspeicherung.

Unterschiedlich gute Orte für Viren

Doch was ist ein guter Ort für bodenbewohnende Phagen? „Dort, wo die Wirtsbakterien der Phagen vorkommen“, so der Umweltmikrobiologe Dr. Lukas Y. Wick. „Doch nicht jeder Phage kann jedes Bakterium befallen“, erklärt er. „Mit einer Art Schlüssel-Schloss-Prinzip können Phagen ihr Erbgut nur in ihre jeweiligen Wirtsbakterien einschleusen.“ Gelingt dies, wird das Bakterium so umprogrammiert, dass es neue Phagen produziert. Anschließend wird die Bakterienzelle zum Platzen gebracht, so dass die Phagen der nächsten Generation freigesetzt werden, die dann wieder neue Wirtsbakterien befallen können. „Die Phagen sind dabei hocheffizient, was offensichtlich auch den Shuttle-Bakterien einen echten Vorteil verschafft“, sagt Wick. „Wir konnten zeigen, dass sich Bodenbakterien, an denen Phagen hafteten, an ihrem neuen Standort weitaus besser ausbreiten konnten als Bakterien, die ohne Virengepäck unterwegs waren.“

Untersuchungen im Labor

Für ihre Untersuchungen stellte das Forschungsteam einen Mikrofeldzug von Bakterien und Phagen im Labor nach. „Mit unserer Studie konnten wir erstmalig zeigen, dass Viren auch in wasserungesättigten Ökosystemen wie dem Boden transportiert werden“, sagt Wick. „Phagen haben dort vermutlich großen Einfluss auf den Nährstoff- und Kohlenstoffkreislauf.“ Der Boden ist aber auch zentral für das Pflanzenwachstum, den Schadstoffabbau oder die Bereitstellung von Trinkwasser. „Dass der Phagen-Transport hier offensichtlich eine bedeutende Rolle spielt, kann für künftige ökologische Fragestellungen oder auch biotechnologische Anwendungen relevant sein“, so der Wissenschaftler.