L.-A. Meyer-Arend, Direktor des Instituts für Ökologie der Universität Greifswald, vermittelt mit seiner Einführung in die Mikrobiologie des Meeres einen Wissensbereich, der in den meisten Standardwerken der Biologie und Ökologie nur unzureichend berücksichtigt wird, da man sich dort vorwiegend um höhere Organismen kümmert. Hier handelt es sich um Aspekte der Morphologie, Taxonomie und Physiologie von Mikroorganismen (zumeist Bakterien) und vor allem ihrer Lebensgemeinschaften, ihrer speziellen Anpassung und ihrer Bedeutung für den Stoffhaushalt des Meeres. Das Buch richtet sich in 1. Linie an Studenten und Kollegen der Biologie, Mikrobiologie, Meeresbiologie und Ökologie. Ein Muss für Bibliotheken an Hochschulstandorten. (3)
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 Mikrobiologie des Meeres 1
1.1 Das Meer als Lebensraum 1
1.2 Mikrobiologische Erforschung des Meeres 3
1.3 Mikroorganismen des Meeres 6
1.4 Bedeutung der Mikroorganismen 9
Literatur 11
2 Mikrobielle Vielfalt 13
2.1 Prokaryotische Mikroorganismen 14
2.1.1 Gestalt 14
2.1.2 Zelluläre Organisation 15
2.1.3 Diversität 18
2.1.4 Stoffwechsel 23
2.2 Eukaryotische Mikroorganismen 26
2.2.1 Zelluläre Organisation 26
2.2.2 Mikroalgen 27
2.2.3 Pilze 28
2.2.4 Protozoen 30
2.3 Viren 31
Zusammenfassung 33
Literatur 34
3 Methodische Grundlagen 35
3.1 Probenentnahme 39
3.1.1 Wasserproben 40
3.1.2 Sedimentproben 41
3.2 Mikrobielle Zellzahl, Biomasse, Diversität 42
3.2.1 Kulturverfahren 43
3.2.2 Biochemische Indikatoren 44
3.2.3 Mikroskopische Untersuchungen 45
3.3 Mikrobielle Aktivitäten 47
3.3.1 Zeil-spezifische Aktivitäten 48
3.3.2 Aktivitäten mikrobieller Lebensgemeinschaften 49
Zusammenfassung 51
Literatur 52
4 Lebensraum Meer 53
4.1 Marine Lebensräume 54
4.1.1 Pelagial 54
4.1.2 Benthal 55
4.2 Anorganische und organische Stoffe 56
4.2.1 Elektrolyte 57
4.2.2 Anorganische Nährstoffe 60
4.2.3 Organische Komponenten 62
4.2.4 Gase 63
4.3 Wasserstoffionenkonzentration, Redoxpotenzial 67
4.4 Strahlung 68
4.5 Temperatur 70
4.6 Hydrostatischer Druck 74
4.7 Hydrodynamik 75
Zusammenfassung 77
Literatur 79
5 Mikrobielle Biomasse und Aktivitäten 81
5.1 Strategien des Überlebens im Meer 82
5.1.1 Physiologischer Zustand von Bakterien 82
5.1.2 Starvation-Survival 83
5.1.3 Besiedlung von Oberflächen 85
5.2 Umsatz von organischem und anorganischem Material 87
5.2.1 Quellen und Fluss von organischem Material 87
5.2.2 Enzymatischer Abbau partikulären organischen Materials 94
5.2.3 Assimilation gelöster organischer Substrate 97
5.2.4 Aufnahme und Regeneration anorganischer Nährstoffe 98
5.3 Biomasse und Produktion 100
5.3.1 Pelagial 100
5.3.2 Benthal 104
5.4 Lebenszyklus mariner Bakterien 108
Zusammenfassung 110
Literatur 112
6 Biogeochemische Stoffkreisläufe 113
6.1 Kohlenstoff 114
6.1.1 Phototrophie 115
6.1.2 Chemolithotrophie 120
6.1.3 Lösung und Fällung von Carbonaten 123
6.1.4 Heterotrophie 124
6.2 Stickstoff 128
6.2.1 Assimilation und Mineralisierung von Ammonium 129
6.2.2 Reduktion von Nitrat 131
6.2.3 Fixierung von Stickstoff 132
6.2.4 Oxidation von Ammonium und Nitrit 133
6.2.5 Zonierung von Stickstoffumsätzen im Meer 135
6.3 Phosphor 137
6.4 Schwefel 140
6.4.1 Assimilation und Mineralisierung von Schwefel 140
6.4.2 Oxidation von Schwefel 142
6.4.3 Reduktion von Schwefel 143
6.5 Silicium 144
6.6 Eisen 145
6.6.1 Aufnahme von Eisen 146
6.6.2 Oxidation von Eisen 147
6.6.3 Reduktion von Eisen 148
6.7 Mangan 149
6.8 Quecksilber 151
6.9 Beziehungen zwischen den Stoffkreisläufen 153
Zusammenfassung 155
Literatur 157
7 Symbiotische Beziehungen 159
7.1 Kommensalismus 159
7.2 Syntrophie 161
7.3 Konkurrenz, Amensalismus 163
7.4 Parasitische, pathogene Mikroorganismen 165
7.5 Grazing 166
Zusammenfassung 168
Literatur 169
8 Mikrobiologie mariner Lebensräume 171
8.1 Küsten- und Schelfmeere 171
8.1.1 Primär- und Sekundärproduktion 172
8.1.2 Aktivitäten an Grenzzonen 177
8.1.3 Sedimente 177
8.2 Ozeane 184
8.2.1 Photische Zone 184
8.2.2 Tiefsee 188
8.3 Ausgewählte marine Lebensräume 191
8.3.1 Biofilme, Matten 191
8.3.2 Neuston 191
8.3.3 Ästuare 193
8.3.4 Wattenmeer 195
8.3.5 Salinen 196
8.3.6 Polarregionen 198
8.3.7 Auftriebsgebiete 199
8.3.8 Korallenriffe 200
8.3.9 Hydrothermale Quellen 203
8.3.10 Tiefe Biosphäre 206
Zusammenfassung 207
Literatur 209
9 Marine Biotechnologie 211
9.1 Eutrophierung 211
9.2 Mikroorganismen und Meeresverschmutzung 213
9.3 Aquakultur 215
9.4 Produkte mariner Mikroorganismen 215
9.5 Energie aus dem Meer 217
9.6 Zukunft der Meere 218
Zusammenfassung 219
Literatur 220
Sachverzeichnis 221
Farbtafelteil