Begriffe der Wissenschaft

10.11.2012 | 18:27 |  Martin Kugler (Die Presse)

In der Natur herrscht ein Kampf jeder gegen jeden. Gleichzeitig ist auch Zusammenarbeit gefragt – und zwar in Form von Symbiosen, die erstaunliche Formen annehmen können.

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In der Natur tobt ein heftiger Wettbewerb zwischen verschiedenen Tierarten bzw. Individuen um Lebensraum, um Ressourcen, um Geschlechtspartner etc. – nur die fittesten Individuen und Arten können sich fortpflanzen. Gleichzeitig gibt es aber auch viel Kooperation. Tiere z.B. leben oft zum gegenseitigen Nutzen in Schwärmen oder Rudeln. Zudem besteht der größte Teil der Biomasse auf Erden aus symbiotischen Systemen, in denen Individuen unterschiedlicher Arten zusammenleben. In vielen Fällen, z.B. bei Flechten oder Knöllchenbakterien, ist die Vergesellschaftung so eng, dass der eine ohne den anderen kaum überleben könnte. Kampf ums Überleben und Partnerschaft – das ist auf den ersten Blick ein Widerspruch. Dieser ist aber nur scheinbar, denn jede Symbiose dient auch dazu, die Partner im Überlebenskampf fitter zu machen.

Wie weit verbreitet Symbiosen in der Natur sind, beginnen die Forscher erst nach und nach zu erkennen. Denn eine wesentliche Basis allen Lebens – nämlich die Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen – erschließt sich erst seit der Entwicklung moderner genetischer Methoden: Die meisten Bakterien oder Pilze lassen sich im Labor nicht kultivieren, sie können aber durch DNA-Analysen identifiziert werden, Vergemeinschaftungen von Mikroorganismen sorgen z.B. dafür, dass die Stoffkreisläufe geschlossen sind. So verwandeln sie etwa verschiedene Formen von Stickstoff ineinander – die Rolle von Pilzen dabei wird derzeit von Forschern der Boku ergründet. Auch das Wissen über Bakterien im Darm und ihre Bedeutung für Mensch und Tier wird besser – darüber informiert eine neue Internetplattform namens gutmicrobiotawatch.org,die von Wien aus betreut wird.

Eine spannenden Kooperation verschiedener Mikroorganismen hat nun eine internationale Forschergruppe unter Beteiligung von Michael Wagner und Markus Schmid, Ökologen an der Uni Wien, entdeckt: Methanabbauende Archaeen arbeiten in der Tiefsee dort mit Schwefelbakterien zusammen und können nur dadurch in der sauerstofffreien Umgebung überleben. Die Archaeen gewinnen ihre Energie aus der Oxidation von Methan, dabei wird Sulfat zu elementarem Schwefel reduziert – der in größeren Mengen für die Zellen giftig ist. Der Schwefel ist aber gleichzeitig Nahrung für die Bakterien: Sie reduzieren ihn weiter zu Sulfid – woraus sie Energie gewinnen. Ein Teil des Schwefels wird aber wieder zu Sulfat oxidiert und wird dadurch erneut zu einem „Rohstoff“ für die Archaeen (Nature online 7.11.2012). Diese Symbiose hat eine immense Bedeutung: Sie sorgt dafür, dass das Treibhausgas Methan in den Meeren abgebaut wird.

martin.kugler@diepresse.com diepresse.com/wortderwoche

("Die Presse", Print-Ausgabe, 11.11.2012)

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