Forschungsquartett | Soziale Bakterien

Arbeitsteilung in der Kolonie

10.03.2016

Bakterien sind Einzeller. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie stellen diese Schulbuchweisheit in Frage. Sie untersuchen, wie Bakterien in spezialisierter Arbeitsteilung komplexere Organismen bilden: und sich so gegenseitig versorgen.

Bakterien sind häufig Spezialisten

Bakterien sind faszinierende Geschöpfe. Sie leben in der Tiefsee, tief unter der Erde oder in Vulkankratern. Häufig haben sie sich auf extreme Bedingungen eingestellt. Forscher am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie (MPI-CE) haben jetzt einen Blick auf ihr Sozialverhalten geworfen. Denn offensichtlich spezialisieren sich die Kleinstlebewesen nicht nur, um ökologische Nischen zu besetzen.

Kooperation hat einen evolutionären Vorteil

Im Labor entdeckten die Forscher ein bisher unbekanntes Verhalten: Bakterien unterschiedlicher Stämme, die aufgrund fehlender Gene alleine nicht lebensfähig waren, versorgten sich gegenseitig mit Nährstoffen. Und im Vergleich mit eigenständigen Stämmen, die alle benötigten Nährstoffe selbst herstellen konnten, waren diese Lebensgemeinschaften sogar im Vorteil: Ihre Kolonien wuchsen schneller, offensichtlich profitierten sie also von der Arbeitsteilung.

Glen D'SouzaThis loss of genes is benificial. We have hints that this might be because the bacteria have energy savings. And they can invest what they save into other cellular processes.Glen D'Souzamacht seinen PhD am MPI-CE. Foto: Privat 

Die gegenseitige Versorgung läuft über direkte Verbindungen zwischen individuellen Bakterien. Diese bilden winzige Nano-Röhren aus, über die sie Nährstoffe austauschen können. Die Forscher der Abteilung für experimentelle Ökologie und Evolution beschreiben diesen Zusammenschluss als Entwicklung eines komplexeren Organismus.

Christian Kost vom MPI-CEBei der Entstehung der Eukaryonten – die sich zu Tieren und Pflanzen entwickelten – sind zwei Bakterien zusammengekommen und haben diese eukaryontischen Zellen gebildet. Wir glauben, wir untersuchen hier etwas ganz Ähnliches.Dr. Christian Kostleitet am MPI-CE die Abteilung Experimentelle Ökologie und Evolution. Foto: Privat 

Redaktion: Mike Sattler