Geologen haben jetzt mit einem Rasterkraftmikroskop erstmals Mineralien atmende Bakterien beobachtet. Sie stellen ihr Ergebnis im Fachmagazin Science vor.
Die Atmung dient Lebewesen zur Energiegewinnung. Die Energie wird gewonnen, indem Elektronen von einem so genannten Elektronendonator zu einem Elektronenakzeptor überfließen. Handelt es sich bei den Akzeptoren um wasserlösliche Stoffe wie Sauerstoff oder Nitrate, dann können sie ohne Probleme zu den Zellmembranen gelangen und die Zelle mit Energie beliefern, indem sie Elektronen aufnehmen.
Wie Bakterien, die wasserunlösliche Mineralien atmen, dies bewerkstelligen, war bislang ein Rätsel. Steven Lower vom Virginia Polytechnic Institute und seine Kollegen haben jetzt erstmals lebende, Mineralien atmende Bakterien bei ihrer Atmung beobachtet. Sie maßen mit einem Rasterkraftmikroskop die Anziehungskräfte zwischen dem Bakterium Shewanella oneidensis und dem Mineral Goethit, dessen Eisenanteil dem Bakterium als Elektronenakzeptor dient.
Die Forscher fanden heraus, dass die Anziehungskraft dann am stärksten war, wenn den Bakterien kein Sauerstoff zur Verfügung stand. Nur dann ist es für die Bakterien überlebensnotwendig, ihre Atmung auf andere Weise durchzuführen. Zudem fanden die Forscher Indizien dafür, dass ein bestimmtes Protein für die Elektronenübergabe verantwortlich ist. Dieses Protein war bereits früher als Elektronenträger bei der Atmung mit eisenhaltigen Mineralien identifiziert worden.
Bei einem Vergleichsversuch mit dem Mineral Diaspor, das statt eines Eisenatoms ein Aluminiumatom enthält, zeigten sich dagegen keinerlei Anziehungskräfte zwischen den Bakterien und dem Mineral.
Axel Tillemans
