Auf gute Nachbarschaft!

aus wissenschaft.de übertragen

Miteinander statt gegeneinander: Bakterien bilden Koalitionen zwischen verschiedenen Arten

Sind sie gezwungen, mit anderen Arten eng zusammenzuleben, können Bakterien Bündnisse schließen anstatt sich zu bekämpfen. Das zeigen Laboruntersuchungen eines britischen Forscherteams. Demnach können sich einige der Mikroben darauf einstellen, die Abfälle anderer Arten des Verbands zu verwerten. So kann die bakterielle Gemeinschaft unterm Strich die Ressourcen ihres Lebensraums optimal nutzen – zum Vorteil aller. Die Ergebnisse der Untersuchungen unterstreichen die Bedeutung der Interaktionen zwischen Lebewesen in Ökosystemen, sagen Diane Lawrence vom Imperial College London und ihre Kollegen.

Die Wissenschaftler führten die Untersuchungen an fünf unterschiedlichen Bakterienarten durch, die sie auf Nährmedien im Labor kultivierten. Sie verglichen dabei die Ernährungsweise einer jeweiligen Spezies bei Einzelkultur mit der bei gemeinschaftlicher Besiedelung des Nährmediums. Die Bakterien durften sich dabei den neuen Bedingungen im Lauf von mehr als 70 Bakterien-Generationen anpassen.

Aus Einzelkämpfern werden Vereinsmeier

Die Analysen der Forscher zeigten, dass Bakterien, die in einer gemischten Gemeinschaft mit anderen Spezies lebten, ihre Ernährungsgewohnheiten zunehmend anpassten. So konnten sie die Ressourcen des Kulturmediums teilen und die Stoffwechselprodukte der jeweils anderen nutzen. Wenn sie dagegen alleine lebten, beuteten alle einzelnen Arten das Kulturmedium in einer Weise aus, die bei gemeinschaftlicher Lebensweise das Wachstum aller Beteiligten beeinträchtigen würde. Auch war bei Mischungen der fünf Bakterienarten die entstehende Gemeinschaft nicht so leistungsfähig in der Nutzung ihres kleinen Ökosystems, wenn sie zuvor allein gelebt hatten, wie bei einer Kombination aus Bakterien, die zuvor schon über Generationen hinweg Kooperationen gepflegt hatten. Die Mikroben hatten sich also genetisch auf die jeweilige Lebensweise eingestellt. Im Fall der vergesellschafteten Bakterien war eine Art Co-Evolution entstanden, sagen die Forscher.

Vermutlich gibt es ähnliche Verbundsysteme verschiedener Bakterienarten in vielen natürlichen Ökosystemen, sagen Diane Lawrence und ihre Kollegen. Ein Beispiel dafür sei der menschliche Darm: Auch hier bilden viele unterschiedliche Bakterien-Spezies die sogenannte Darmflora. Diesen Gemeinschaften kommt eine zentrale Bedeutung für die Gesundheit des Menschen zu, haben viele Studien der letzten Jahre gezeigt. Ein besseres Verständnis der Interaktionen dieser nützlichen Mikroben untereinander sei in diesem Zusammenhang sehr wichtig, betonen die Forscher. Daraus könnten sich möglicherweise Behandlungsmöglichkeiten ergeben, wenn die Darmflora beispielsweise durch den Einsatz von Antibiotika aus dem Gleichgewicht geraten ist.

Diane Lawrence (Imperial College London) et al.: PLoS Biol 10(5): e1001330, doi:10.1371/journal.pbio.1001330 © wissenschaft.de - Martin Vieweg