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News: Eine 'Waage' für einzelne Bakterien

Eine Möglichkeit zur Massenbestimmung von einzelnen Bakterien haben Wissenschaftler der Universität Innsbruck entwickelt. Bisher wurde nur anhand von Mittelwerten von der Größe der Mikroorganismen auf deren Gewicht geschlossen. Die Forscher bedienten sich nun eines Elektronenmikroskops und konnten durch die Ablenkung des Elektronenstrahls beim Durchdringen der Zelle deren Masse errechnen.
Gewässerbakterien konnten bereits vor über 300 Jahren erstmals im Mikroskop beobachtet werden. Ihre Größe – in der Regel weniger als ein Tausendstel Millimeter – ist seit langer Zeit bekannt. Das Gewicht einzelner Zellen konnte bisher hingegen nur schätzungsweise eruiert werden, weil die Bakterien so klein sind, daß sie auch mit der besten Waage nicht meßbar sind. Die Massenbestimmung von Bakterien ist jedoch von großem Interesse, weil sie neben den Algen die mengenmäßig wichtigste Organismengruppe in Gewässern darstellen. Eine genaue Bestimmung ihrer Biomasse ist deshalb für viele ökologische Fragen, wie etwa die Emission von Kohlendioxid oder auch die Fischproduktion, von entscheidender Bedeutung.

Bei der bisherigen Massenbestimmung behalfen sich die Wissenschafter damit, Milliarden von Zellen gemeinsam zu messen und dann einen Mittelwert zu errechnen. Da die größten Gewässerbakterien jedoch tausendmal größer sind als die kleinsten, mußte aus dem Mittelwert ein Umrechnungsfaktor bestimmt werden. Damit wurde anhand der Größe des Mikroorganismus dessen Masse errechnet. Diese Methode konnte jedoch nicht exakt sein, auch weil anzunehmen war, daß kleine Zellen "dichter gepackt" sind als große, also weniger Wasser und dafür mehr Kohlenstoff, Stickstoff oder andere Elemente enthalten.

Wie die Messungen der Naturwissenschaftler um Univ.Prof. Roland Psenner vom Institut für Zoologie und Limnologie ergaben, war diese Vermutung richtig. Demnach wiegen die kleinsten Bakterien aus Tiroler Seen fünf bis zehn Femtogramm (0,000 000 000 000 01 Gramm). Hundert Billionen solcher Mikroorganismen würden also ein Gramm Biomasse ergeben. Sie sind damit tatsächlich "relativ schwerer" als größere Einzeller. Der Umrechnungsfaktor ist daher deutlich höher, als bisher angenommen. Die Rolle der Bakterien in Gewässern ist damit laut den Innsbrucker Forschern noch höher einzuschätzen, weil sie somit "eindeutig zu den wichtigsten Produzenten von Biomasse auf der Welt gehören".

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