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Mikrobiologie: Leben in einer Kohlendioxid-Welt

Manche Mikroorganismen können sich von Kohlenstoffdioxid ernähren, wenn es in großen Mengen vorkommt. Ihr Stoffwechsel zeigt, wie Leben in extremen Umgebungen aussehen kann - und wie es sich wohl einst auf der Erde entwickelt hat.
Geothermische QuelleLaden...

Es gibt nur wenige chemische Verbindungen, über die so viel berichtet wird, dass ihre Formel allseits bekannt ist. Eine davon ist Kohlenstoffdioxid oder kurz Kohlendioxid. Das Gas ist derart entscheidend für den Klimawandel, dass CO2 inzwischen als Synonym für die Bedrohung unserer Zukunft steht. Für viele Mikroorganismen gleicht der Stoff jedoch eher einem Festmahl als einer Gefahr. Sie verfügen über so genannte CO2-Fixierungswege, mit denen sie den Kohlenstoff (C) des Gases CO2 in ihre Zellen einbauen können. Solche Mechanismen, mit denen sich aus Kohlendioxid organisches Material herstellen lässt, sind Voraussetzung für das Leben auf der Erde.

Lydia Steffens und Eugenio Pettinato von der Universität Münster sowie Thomas M. Steiner von der Technischen Universität München und weitere Kollegen berichteten nun im Fachmagazin »Nature« über bislang unbekannte Details eines Stoffwechselwegs von Bakterien, der es diesen ermöglicht, in Umgebungen mit sehr hohen CO2-Konzentrationen zu gedeihen – etwa in heißen Tiefseequellen …

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  • Quellen

Baross, J. A.: The rocky road to biomolecules. Nature 564, 2018

Preiner, M. et al.: A hydrogen-dependent geochemical analogue of primordial carbon and energy metabolism. Nature Ecology & Evolution 4, 2020

Steffens, L. et al.: High CO2 levels drive the TCA cycle backwards towards autotrophy. Nature 592, 2021