Antarktische Bodenwürmer entdecken verschmutzten Boden | Polarjournal
Viele der Stationen in Antarktika sind schon seit Jahrzehnten bestehend. Aufgrund der klimatischen Bedingungen ist daher nicht ungewöhnlich, dass sich durch Verwitterung im umliegenden Boden Stoffe abgelagert haben. Bild: Michael Wenger

Die Antarktis wurde nie von Menschen wirklich besiedelt. Erst in den vergangenen 200 Jahren haben wir begonnen, uns auf dem südlichsten Kontinent zu bewegen. Um sicherzustellen, dass unser ökologischer Abdruck dort unten so gering wie möglich ist, müssen kontinuierliche Tests durchgeführt werden. Diese Umwelttests sollen dann Grenzwerte aufzeigen, ab wann die menschliche Anwesenheit Auswirkungen auf ein entsprechendes System hat. Australische Forscher haben nun einen Weg gefunden, mithilfe eines kleinen Fadenwurms Verschmutzungen durch Metall im Boden festzustellen.

Die beiden Leiterinnen der Forschungsgruppe, Dr. Kathryn Brown und Dr. Catherine King, haben den nur wenige Millimeter grossen Fadenwurm Plectus murrayi verwendet, um herauszufinden, wie hoch die Konzentration von Kupfer im Boden ist und ob diese bereits einen bestimmten Giftigkeitslevel erreicht hat. Denn der kleine Wurm reagiert auf bestimmte Mengen dieses in der Antarktis weitverbreiteten Metalls sehr sensibel. «Die Methoden, die in dieser Arbeit entwickelt worden sind, werden dazu verwendet, das Risiko bodenbewohnender Organismen an verunreinigten Stellen in Antarktika zu untersuchen. Damit kann bestimmt werden, ob gereinigtes Erdreich für die Wiederverwendung geeignet ist», erklärt Dr. King. «Im weiteren Sinne werden die Schätzungen der Schadstoffempfindlichkeit für Plectus murrayi letztendlich zusammen mit Schätzungen für eine Reihe antarktischer Arten und Bodenprozesse herangezogen, um spezifische Umweltqualitätsrichtlinien und Sanierungsziele für die Antarktis abzuleiten. Diese Richtlinien und Ziele ermöglichen es Australien, Prioritäten für belasteten Standorte, die zu sanieren sind, zu erstellen und zu bestimmen, wie sauber «Sauber» tatsächlich ist.»

Der Fadenwurm Plectus murrayi lebt im Boden Antarktikas. Der nur wenige Millimeter grosse Wurm ernährt sich von Bakterien und wird in seiner Verbreitung nur durch Kohlenstoff und Feuchtigkeit eingeschränkt. Im Bild: Erwachsenes und Junges Tier und zwei Eier. Bild: Kathryn Brown

Der von den Forscherinnen verwendete Fadenwurm, Plectus murrayi, gehört zu einer Gruppe von häufig vorkommenden Arten weltweit. In Antarktika lebt der wenige Millimeter grosse Wurm im Boden und kann eine breite Palette von Bedingungen aushalten: Trockenheit, Gefrieren und andere Stressformen. Im Labor kultivierten die Wissenschaftlerinnen die Würmer auf Agar-Platten bei 15°C. Da die Würmer sich von Bakterien ernähren, mussten auf den Platten auch Bakterienkulturen gezüchtet werden. Plectus murrayi hat einen komplexen Lebenszyklus mit juvenilen und erwachsenen Lebensphasen. Zur Bestimmung, welche Phase die am sensibelsten auf Schadstoffe reagierende ist, wurden Eier, juvenile und erwachsene Tiere in verschiedenen Mengen gelösten Kupfers während 28 Tagen gehalten. Dabei zeigte sich, dass sich die Sensibilität gegenüber dem Metall im Laufe der Zeit erhöhte und die Jungtiere am stärksten auf Kupfer reagierten.

Die beiden Forscherinnen mussten ihre Fadenwürmer zuerst aus dem Boden Antarktikas gewinnen, bevor sie kultiviert und verwendet werden konnten. Keine einfache Aufgabe, denn Fadenwürmer sind nur wenige Millimeter gross. Bild: Mark Horstman

Die Resultate der Arbeit wurden in der Fachzeitschrift Environmental Toxicology and Chemistry veröffentlicht. «Unsere Arbeit ist der erste robuste Test mit einer einheimischen und sehr häufigen Art von antarktischem Mikrolebewesen, welches auch in einem Labor aufgezogen werden kann, um die grosse Zahl an Individuen zu erhalten, die für Toxizitätstests verwendet werden müssen», sagt Dr. Brown. «Diese Art reagier so sensibel auf Schadstoffe und ist sehr nützlich für Langzeittests, die unter antarktischen Bedingungen notwendig sind.»

Quelle: Australian Antarctic Division

Originalarbeit: Brown et al. (2020) Environ Toxic Chem 39 (2)
doi.org/10.1002/etc.4630

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