Mikrobe des Jahres 2014


Nostoc: ein (Über-)Lebenskünstler

Unsichtbar klein sind Mikroorganismen - die Mikrobe des Jahres 2014 ist eine Ausnahme: Nostoc-Arten finden aufmerksame Spaziergänger auf Wiesen und Seen als runde „Teichpflaume“ oder grünbraune Gallerthülle. Diese Mikroben sind mit bloßem Auge zu erkennen. Sie benötigen sauberes Wasser zum überleben und sind daher ein Anzeiger für ein gesundes Ökosystem. Zudem bieten sie zukunftsweisende Ansätze für Medikamente und Biokraftstoffe. Wissenschaftler der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) haben diesen faszinierend vielfältigen Mikroorganismus 2014 zur Mikrobe des Jahres gekürt.

Mikrobe des Jahres 2014

Urahn der Pflanzen

Der Name Nostoc geht auf den mittelalterlichen Naturforscher und Alchemisten Paracelsus zurück (1493-1541), der die Gallerthüllen für einen „Sternenschnupfen“ hielt und daher angeblich das englische Wort nostril und die deutsche Übersetzung Nasenloch zu Nost-och verband. Die Mikrobe ist aber viel älter: Die Vorläufer von Nostoc bildeten vor 2,5 Milliarden Jahren erstmals über Photosynthese Sauerstoff und lieferten damit die Grundlage für unser heutiges Leben in einer Sauerstoff-reichen Atmosphäre. Nostoc gilt damit als Urahn und Vorläufer der heutigen Pflanzenwelt.

Leben von Licht, Luft und Wasser

Nostoc kann von Licht, Luft und Wasser leben – ebenso wie alle Verwandten aus der Gruppe der Cyanobakterien. Sie besiedeln Gewässer und nährstoffarme, karge, steinige Oberflächen und sind daher wertvoll für die Ökologie vieler Lebensräume. Häufig bilden sie Gemeinschaften mit Pflanzen, Pilzen, Moosen und Flechten. Als klassische Teamplayer leben sie beispielsweise gemeinsam mit dem Algenfarn Azolla in Reisfeldern und sorgen dort für ausreichend Stickstoff als natürlicher Dünger.

Auf dem Weg zum Mehrzeller

Mikroben leben üblicherweise als einzelne Zellen. Doch Nostoc ist einen Schritt weiter: Viele Arten bilden Ketten aus Zellen, die sich spezialisiert haben: Manche Zellen in diesen Fäden enthalten den blau-grünen Farbstoff Chlorophyll – sie sind für die Photosynthese zuständig, also die Gewinnung von Energie aus Licht, Wasser und Kohlendioxid. Andere sind bräunlich und sorgen für die Stickstoffbindung und Fortbewegung. Einige bilden eine dicke Zellwand, um Trockenheit zu überdauern.

Mikrobe des Jahres 2014

Anzeiger für Sauberkeit

Die „Teichpflaume“, Nostoc purniforme, lebt in sauberen Seen, Tümpeln und Pfützen. Diese Art bildet eine gallertartige Hülle zum Schutz vor wechselnden Umwelteinflüssen. Die Schleimkapseln enthalten mehrere Nostoc-Fäden, können mehrere Zentimeter groß werden und sind mit dem bloßen Auge zu erkennen. Sie gelten als ein Anzeiger für ein intaktes Ökosystem. Auch die Art Nostoc commune können aufmerksame Spaziergänger entdecken: Ihre bis zu handtellergroßen, unregelmäßigen Schleimhüllen finden sich auf kargen Wiesen, Böden und Wegrändern. Sie trocknen zu papierdünnen, unscheinbaren Schichten und überdauern so bis zum nächsten Regen, bei dem sie aufquellen und wieder sichtbar werden. In manchen Kulturen wird Nostoc als Nahrungsmittel genutzt. In den peruanischen Anden gelten sowohl die frischen als auch die haltbaren Formen von Nostoc als wertvoller Nahrungsbestandteil: „Cushuru“ oder „Llullucha“ („ähnlich wie Kaviar“) ist protein­haltig und reich an Nährstoffen wie Eisen. Auch in China ist Nostoc unter dem Namen „Ge-Xian-Mi“ als Nahrungsmittel bekannt.

Medikamente und Biokraftstoffe

Nostoc-Arten liefern moderne Grundstoffe für die pharmazeutische Industrie: So befinden sich derzeit Substanzen gegen Krebskrankheiten oder HI-Viren in der Entwicklung. Auch für die Herstellung von Biokraftstoffen könnten Cyanobakterien künftig eine Rolle spielen.

Mikrobe des Jahres 2014

Nostoc in Deutschland

Anwendung

Mikrobiologischer Garten

Jeder hat schon einmal faszinierende Tiere und Pflanzen in einem der vielen zoologischen oder botanischen Gärten gesehen. Mikroorganismen hingegen nimmt man normalerweise kaum war, obwohl wir alle ständig von Milliarden von ihnen umgeben sind. Der Mikrobiologische Garten soll nun Einblicke in die Welt der Mikroben geben, keineswegs systematisch und vollständig, sondern anhand ausgewählter Geschichten, die sich hinter den Fenstern des Eingangsbildes verbergen. Eine virtuelle Umgebung ist für den Mikrobiologischen Garten besonders geeignet, da wir ohnehin Mikroorganismen meist unter Verwendung technischer Hilfsmittel wahrnehmen.


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Literatur