Neues Licht auf ungelöste Fragen der Evolution

Welche Rolle spielte der Sauerstoff in der frühen Evolution? Mit dieser Frage beschäftigen sich Meeresökologen der dänischen Universitäten Odense und Aarhus in Zusammenarbeit mit Chemikern der TU Graz. Ihr gemeinsames mit dem „European Research Council Advanced Grant“ (ERC-Grant) ausgezeichnetes Projekt „Oxygen“ soll klären, welche aeroben Organismen in der Lage sind, mit geringem Sauerstoffgehalt auszukommen. Das Ergebnis dieser Grundlagenforschung könnte zu einer neuen Erklärung führen, wie sich die Evolution entwickelt hat.

Um die Lebensbedingungen, wie sie vor 2,4 Milliarden Jahren auf unserem Planeten herrschten, optimal simulieren zu können, tauchen die Wissenschafter aus Dänemark bis in eine Meerestiefe von mehreren Kilometern ab. Dort findet man so genannte „Oxygen Miminum Zones“ in denen Mikroorganismen unter Bedingungen leben, die jenen von damals sehr ähnlich sind. Mit an Bord des Experiments: Spezielle Messtechnik, die extrem geringe Sauerstoffkonzentrationen – bis zu einem Millionstel des heutigen Sauerstoffgehaltes – zuverlässig messen kann und an der TU Graz entwickelt wurde. „Unsere Kollegen in Dänemark haben bereits Bakterien gefunden, die solch geringe Sauerstoffmengen für aerobe Stoffwechselprozesse nutzen können“, erläutert Ingo Klimant, Leiter des TU-Instituts für Analytische Chemie und Lebensmittelchemie.

Optisches Messverfahren

„Unser Team entwickelt für dieses Projekt neue optische Sonden auf Basis von Lumineszenzfarbstoffen. Deren Leuchteigenschaften werden von Sauerstoff beeinflusst. Diese Sonden sollen noch geringste Spuren von gelöstem Sauerstoff präzise messen und erkennen, wenn Bakterien mit Sauerstoff reagieren“, erklärt Klimant. An der TU Graz werden sowohl die Sensormaterialien als auch spezielle Messgeräte entwickelt, die für Messungen unter Laborbedingungen und in der Tiefsee zum Einsatz kommen werden.

ERC Advanced Grant

Der Europäische Forschungsrat (ERC)“ wurde 2007 durch die Europäische Union geschaffen. Jährlich werden Projekte mit besonders wissenschaftlicher Exzellenz ausgezeichnet. Dotiert ist das Projekt mit rund 2,5 Millionen Euro.

Für die TU Graz ist „Oxygen“ das erste ERC-Projekt. Dies beweist einmal mehr die Stärke des Kompetenzfeldes „Human- & Biotechnology“.

Rückfragen:
Univ.-Prof. Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.
Ingo Klimant Institut für Analytische Chemie und Lebensmittelchemie
Email: klimant(at)tugraz.at
Telefon: 0316 873 32500