Bakterien werden nicht umsonst zu den Mikroorganismen gezählt: Die meisten Bakterienzellen sind nur wenige Mikrometer groß und mit bloßem Auge nicht erkennbar. Erst in den letzten Jahren haben Wissenschaftler auch ungewöhnlich große Vertreter solcher Mikroben im Meer und im Süßwasser entdeckt. Diese Riesenbakterien können mehrere hundert Mikrometer groß werden. Die größte Bakterienart, Thiomargarita namibiensis, wurde 1997 am Meeresgrund vor der Küste Namibias entdeckt. Sie ist bis zu 750 Mikrometer groß und erreicht damit Ausmaße, die an der Grenze des für Prokaryoten Möglichen liegen – so jedenfalls dachte man. Denn anders als die Zellen von eukaryotischen Organismen besitzen Prokaryoten keinen Zellkern, kaum aktive Transportmechanismen und auch nur selten Zellkompartimente. Sie können daher Nährstoffe und zelleigene Moleküle nur durch passive Diffusion aufnehmen und in ihrer Zelle verteilen. Dies begrenzt die maximale Größe, ab der eine solche einfach strukturierte Zelle noch funktionsfähig ist.
Weiße Fädchen im Mangrovenschlamm
Doch jetzt berichtet ein Team um Jean-Marie Volland vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley von der Entdeckung eines noch größeren Bakteriums. Gefunden hat es der Meeresbiologe Olivier Gros von der Universität der Antillen auf Guadeloupe, als er nach Schwefel-oxidierenden Lebewesen im schwefelreichen Schlamm der Mangrovenwälder suchte. Dabei fielen ihm weißliche Fäden auf, die an abgefallenen Blättern im Sediment zu haften schienen. “Diese Filamente hatten eine stielartige Form und wurden zum oberen Ende hin allmählich dünner, wo eine Art Knospen zu erkennen waren”, berichten die Forscher. Diese weißen Fäden waren im Schnitt 9,7 Millimeter lang, einige Filamente erreichten aber auch Längen von 20 Millimetern. Um herauszufinden, um was es sich handelte, sammelten die Wissenschaftler einige Proben ein und untersuchten sie anschließend im Labor mittels Elektronenmikroskopie, Fluoreszenzmikroskopen und Röntgen-Tomographie.
Zur Überraschung des Forschungsteams zeigte sich, dass es sich nicht wie zunächst angenommen um mehrzellige Gebilde handelte. Stattdessen bestand jedes Fädchen aus nur einer einzigen Bakterienzelle. “Sie ist damit 5000-mal größer als die meisten Bakterien”, sagt Volland. “Zum Vergleich: Ein entsprechend großer Mensch wäre so groß wie der Mount Everest.” Damit liegen die Zellgröße und auch das Zytoplasmavolumen dieser Zellen deutlich über dem, was man bisher als maximale Obergrenze für prokaryotische Zellen ansah. “Diese Entdeckung wirft neue Fragen zum Morphotyp der Bakterien auf”, sagt Gros. Das Forschungsteam hat seine Neuentdeckung Thiomargarita magnifica getauft. Der Gattungsname Thiomargarita zeigt an, dass diese Art eng mit den schon zuvor bekannten schwefeloxidierenden Riesenbakterien verwandt ist.
