In der vorliegenden Arbeit wurden Sedimente des Rückseitenwatts der Insel Spiekeroog bis zu einer Tiefe von 5,5 Metern molekularbiologisch untersucht. Dabei wurden die mikrobiellen Gemeinschaften der Bakterien, Archaeen und Eukaryoten mit Domänen-spezifischen PCR Primern analysiert. Die erhaltenen Amplifikate konnten mittels der DGGE aufgetrennt und anschließend sequenziert werden. Die Sequenzen lieferten einen umfangreichen Einblick über die Zusammensetzungen der mikrobiellen Gemeinschaften innerhalb der Sedimentsäulen verschiedener Standorte des Wattenmeeres. So zeigte sich, dass die Oberflächen der Sedimente von Proteobakterien dominiert werden, wohingegen in tieferen und älteren Sedimentschichten vornehmlich Vertreter der Chloroflexi detektiert wurden. Mit zunehmender Sedimenttiefe kommt es somit zu einer Verschiebung der dominierenden Bakterien zu Organismen, die bisher hauptsächlich in Habitaten der "Tiefen Biosphäre" (deep biosphere) gefunden wurden. Methanogene Archaeen konnten über die gesamte Sedimentsäule detektiert werden, wobei Vertreter der Klasse Methanosarcina in sämtlichen Sedimentschichten detektierbar waren und somit eine Coexistenz mit sulfatreduzierenden Bakterien aufzeigen. Dies wurde auch durch das aufgenommene Methanprofil bestätigt, da in sämtlichen Sedimentschichten Methan zu detektieren war. Sequenzen von Eukaryoten wurden ebenfalls über die gesamte Länge der untersuchten Kerne gefunden. Überraschenderweise wurde bei dieser Analyse ab 160 cm Tiefe ein neues Cluster innerhalb der Euryarchaeota entdeckt (TF1-Cluster), obwohl ein Eukaryoten-spezifischer PCR-Primer verwendet wurde.
Zusätzlich zu den Sequenzierungen wurden die zu verschiedenen Jahreszeiten gewonnenen Sedimentkerne mittels real-time PCR untersucht. Dabei wurden die Bakterien und Archaeen anhand ihrer 16S rRNA Gene quantifiziert. Die sulfatreduzierenden und methanogenen Prokaryoten wurden über die Schlüsselenzyme der Sulfatreduktion und Methanogenese, die dissimilatorische Sulfit Reduktase (dsr) bzw. die Methyl-Coenzyme M Reduktase (mcr), quantifiziert. In den lokalisierten Sulfat-Methan-Übergangszonen, wo möglicherweise eine anaerobe Oxidation von Methan (AOM) stattfinden könnte, wurden dabei nicht nur erhöhte Zellzahlen für die Domänen der Bakterien und Archaeen detektiert, sondern auch erhöhte Kopieanzahlen für dsr und mcr. Bei den Sequenzierungen von entsprechenden DGGE-Banden wurden die für AOM postulierten Organismen (ANME) zwar nicht detektiert, aber die erhöhten Kopie- und Zellzahlen lassen dennoch auf diesen Prozess in den Sulfat-Methan-Übergangszonen schließen. |