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News: Manche mögen's heiß

121 Grad Celsius und ein Druck von zwei Bar - das sind die Standardbedingungen, mit der jeder Keim beim Sterilisieren sicher abgetötet wird. Wirklich jeder? Ein neu entdeckter Bakterienstamm fühlt sich unter diesen Bedingungen erst richtig wohl.
Manche mögen's heiß
Archaea sind hart im Nehmen. Die Mikroorganismen, die von den "echten" Bakterien aufgrund ihrer genetischen und physiologischen Besonderheiten abgegrenzt werden, bevorzugen Lebensräume, vor denen es anderen Organismen graust: Egal ob salzig, sauer oder heiß, so gut wie kein Ort auf der Erde kann ihnen extrem genug sein. So hält die hyperthermophile Art Pyrolobus fumarii mit einem Leben bei 113 Grad Celsius den Hitzerekord – bis jetzt.

Doch Kazem Kashefi und Derek Lovley von der University of Massachusetts entdeckten jetzt auf dem Grunde des Pazifik bei Temperaturen von 100 Grad Celsius einen Keim, der diesen Rekord in den Schatten stellt. Hier konnten sie einen bisher unbekannten Archaea-Stamm im Juan de Fuca Ridge isolieren. In dieser Region liegen mehrere Hydrothermalquellen, bei denen heißes, schwefel- und methanreiches Wasser aus dem Meeresboden austritt. Wegen des hier herrschenden hohen Drucks kann das Wasser Temperaturen bis zu 400 Grad Celsius erreichen, ohne zu sieden.

Den isolierten Stamm kochten die Forscher bei 121 Grad Celsius. Diese Temperatur setzen Mikrobiologen üblicherweise in ihren Autoklaven zur Sterilisation ein; in der Regel genügt eine 15-minütige Behandlung, um Arbeitsgeräte völlig keimfrei zu bekommen. Doch der neue Stamm überlebte nicht nur die extreme Hitze, er teilte sich auch noch munter weiter. Von seinem Konkurrenten Pyrolobus fumarii blieben dagegen nach der harschen Prozedur nur ein Prozent der Zellen übrig.

Selbst Temperaturen von 130 Grad Celsius scheint "Stamm 121" – so der vorläufige Name der neuen Art – nicht viel auszumachen. Nach zwei Stunden und anschließender Rückführung auf kühlere 103 Grad wuchs der Keim immer noch. Temperaturen unterhalb von 85 Grad empfand Stamm 121 hingegen als deutlich zu frisch: Er stellte sein Wachstum ein.

Wie viele andere Archaea auch, gehört die neue Art zu den Anaerobiern, die ohne Sauerstoff auskommen. Sie verwendet für ihren Stoffwechsel stattdessen Eisen-III-Ionen, die sie zu Eisen-II in Form des Minerals Magnetit reduziert.

Schon lange spekulieren Wissenschaftler, ob Archaea – insbesondere die im Umfeld heißer Quellen vorkommenden Crenarchaeota – die ersten Lebewesen der Erde gewesen seien. In den damaligen sauerstofffreien Bedingungen könnten bei hohen Temperaturen Organismen existiert haben, aus denen sich im Laufe der Evolution alle anderen Lebensformen nach und nach entwickelt hätten. Unter diesen Gründergenerationen könnten demnach auch Extremisten wie der Stamm 121 gehört haben.

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