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Tiefsee-Wurm nutzt giftige Chemikalien zur Selbstverteidigung und Überlebensstrategie
Eine faszinierende Verbindung von Biologie und Kunstgeschichte findet man in der Tiefsee. In den dunklen, nährstoffarmen Weiten der Weltmeere gibt es Orte, an denen das Leben trotz extremster Bedingungen blüht.
Eine besondere Stelle sind die heißen Quellen in der Tiefsee, sogenannte Hydrothermalquellen, schaffen eine einzigartige Lebenswelt. Hier schießt heißes, mineralreiches Wasser mit Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius aus dem Meeresboden. Diese Gebiete enthalten oftmals hohe Konzentrationen an giftigen Substanzen wie Arsen und Sulfid, die in anderen Lebensräumen tödlich wären.
Doch erstaunlicherweise haben sich dort Lebewesen entwickelt, die diese Umwelt mit außergewöhnlichen Strategien meistern. Besonders der etwa 20 Millimeter lange Tiefseewurm „Paralvinella hessleri“ hat dabei eine faszinierende Überlebensfähigkeit entwickelt. Dieser Wurm lebt in den unwirtlichsten Bereichen der hydrothermalen Quellen im Westpazifik und besitzt einen erstaunlichen Detox-Mechanismus, den ein internationales Forscherteam nun entschlüsseln konnte.
Giftige Mineralbildung durch Umweltgifte
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass diese Würmer große Mengen Arsen in ihrer Haut speichern – bis zu einem Prozent ihres Körpergewichts. Das giftige Halbmetall verbindet sich im Wurm mit dem ebenfalls giftigen Sulfid aus dem Wasser und bildet kleine, goldgelbe Kristalle, sogenanntes Auripigment. Dieses Mineral, das in der Natur vor allem in vulkanischen Gebieten vorkommt, war bereits in der Antike als gelbe Farbsubstanz in Kunst und Kosmetik bekannt – so wurde es beispielsweise von berühmten Malern wie Tizian verwendet, um schimmernde Effekte in Gemälden zu erzeugen.
Der Fund ist auf den ersten Blick überraschend: Dass ein Lebewesen Gift speichern und daraus nutzt, um in einer scheinbar lebensfeindlichen Umgebung zu bestehen, ist eine bemerkenswerte Überlebensstrategie. Die Forscher vermuten, dass das Auripigment, obwohl giftig, in diesem Zusammenhang eine Art Zwischenglied darstellt: Es entgiftet das Tier nicht direkt, sondern bindet das Arsen in einer Form, die weniger schädlich ist. Ähnliche Strategien könnten auch bei anderen Tiefseetieren wie Schnecken bestehen, die in der Region hohe Arsenkonzentrationen aufweisen.
„Dies ist eine faszinierende Verbindung zwischen Biologie und Kunstgeschichte“, erklärt Mitautor Hao Wang. „Die Würmer nutzen eine chemische Reaktion, die auch in der Kunst genutzt wurde, um leuchtende Farben zu erstellen, und wenden sie im tiefsten Dunkel der Meere an.“ Die Studie zeigt, wie evolutionäre Anpassungen selbst unter extremen Bedingungen erstaunliche Lösungen hervorbringen können, um die Überlebensfähigkeit zu sichern.
Diese Entdeckung eröffnet neue Einblicke in die chemische Anpassungsfähigkeit von Meerestieren und könnte langfristig auch für die Entwicklung neuer Detox-Methoden in der Medizin oder Umwelttechnik inspirieren.
Originalartikel: Fachmagazin „PLOS Biology“
journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003291