Bakterien können ihre Lebensfunktionen herunterfahren. Sie schrauben ihren Stoffwechsel herunter und verbringen eine lange Zeit in Wartestellung. Forscher haben jetzt herausgefunden: Die Bakterien beobachten ihre Umwelt und warten auf den günstigsten Zeitpunkt.
Wenn die Umweltbedingungen schlecht sind, wird geschlafen
Wenn die äußeren Bedingungen schlecht sind, versetzen sich Bakterien in einen Ruhezustand. Sie verbringen sehr lange Zeit in einer starren Konstitution ohne jeglichen Stoffwechsel. Erst mit dem richtigen äußeren Kick werden die Bakterien wieder zum Leben erweckt. Der an der Universität of California in San Diego arbeitende Wissenschaftler Gürol M. Süel hat mit seinem Team die Lebensweise solcher Bakterienarten untersucht. Was sie herausgefunden haben, ist erstaunlich. Die Bakterien der Art Bacillus subtils können feststellen, wie sehr die Umgebung mit Nährstoffen gesättigt ist. Hierfür geben die Mikroorganismen Kalium ab. Ist ein bestimmter Wert erreicht, wird die Zelle zum Leben erweckt.
Das Forscherteam gab an die Sporen des Bakteriums L-Alanin. Dieser Stoff sorgt zunächst für eine Art Aufwachphase. Das Team um Süel stellte fest, dass eine Gabe des Stoffes nur einen Teil der Sporen aufweckte. Mit einer zweiten Gabe wurde die Hälfte der Sporen aktiv. Daraus leitete das Forscherteam ab, dass jedes Signal aus der Natur den Zustand der Bakterienzellen verändern kann. Wird durch mehrere äußere Signale ein bestimmter Wert erreicht, wird die Zelle schließlich aktiv. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler im Science Magazin.
Computermodelle und Theorien führen zur Erklärung
Zur Analyse wurden sowohl gängige Theorien als auch Computermodelle herangezogen. Das Forscherteam kam zu dem Ergebnis, dass im Inneren der Zelle elektrochemische Vorgänge herrschten, die Kaliumionen produzierten. Mit L-Alanin wurde die äußere Schicht der Zelle geöffnet. Damit fanden die Kaliumionen einen Weg aus dem Zellinneren nach außen. Wurden genug Kaliumionen abgegeben, veränderte sich die elektrochemische Zusammensetzung im Inneren so sehr, dass die Zelle aktiviert wurde.
Die Zelle wurde erst aktiv, wenn die Nährstoffaufnahme hoch genug war. War dies nicht der Fall, schlossen sich die Poren der Zelle wieder und sie blieb weiter inaktiv. Interessant ist, dass der elektrochemische Vorgang keine Energie benötigte. Damit ist es möglich, dass die Zellen viele Jahre in einem Nahtod-Zustand überdauern können.
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