In Krisenzeiten verfügen Bakterien über einige Überlebensstrategien. Beispielsweise greifen bestimmte Bakterien darauf zurück, ihre eigenen Artgenossen zu verzehren, um schwierige Bedingungen wie Nahrungsmittelknappheit zu überstehen. Dieses kannibalistische Verhalten erweist sich als effektive Taktik, was Wissenschaftler vermuten lässt, dass Bakterien auf diese Weise über Millionen Jahre hinweg inaktiv bleiben können!
Stell dir vor, du findest dich nach einem Flugzeugabsturz auf einer verlassenen Insel wieder, ähnlich wie in der TV-Serie LOST, ohne Nahrung in Sicht. Würdest du in Erwägung ziehen, deine Mitreisenden zu verzehren, um am Leben zu bleiben?
Interessanterweise würden Bakterien das tun. Tatsächlich würden sie sogar ihre eigenen Verwandten verschlingen, wie in einer Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde.
Bakterien können tausend Tage lang ohne Nahrung überleben
In dieser Studie wurden Bakterien aus dem Boden entnommen und 1.000 Tage lang in einer Flasche mit einer Salzlösung kultiviert. Sie wurden aller Nahrungsquellen beraubt, wurden jedoch noch nach mehr als 2,5 Jahren als lebendig entdeckt!
Wie ist das möglich? Immerhin benötigt jedes lebende Organismus Nahrung, um zu überleben. Es stellt sich heraus, dass Bakterien nicht sentimental sind und die Überreste ihrer verstorbenen Kameraden und Familienmitglieder verzehren, um ihr eigenes Überleben zu sichern.
Sie tun, was sie tun müssen, um am Leben zu bleiben. Ich schlage nicht vor, dass Bakterien ihre Loyalitäten verraten und ihre Mitstreiter bei lebendigem Leibe verzehren. Die stärkeren Bakterien verzehren einfach die Überreste der schwächeren, die an Hunger gestorben sind – eine Gelegenheitsversion von „Survival of the Fittest“.
Es ist unbekannt, ob die stärkeren Bakterien die schwächeren aktiv getötet haben. Vielleicht sind bakterielle Morde ein Phänomen, das noch entdeckt werden muss? Was wir wissen, ist, dass Bakterien Mittel besitzen, um Morde zu begehen, wie Enzyme, die Löcher in bakterielle Zellwände erzeugen können. Wenn Bakterien diese mörderischen Werkzeuge einsetzen, um andere Bakterien zu eliminieren, spricht man von Allolyse.
Es gibt auch bestimmte Bakterien wie das Bdellovibrio bacteriovorus, die in der Lage sind, andere Bakterien bei lebendigem Leibe zu verzehren, aber das ist eine Geschichte für ein anderes Mal.
Also… haben Bakterien sich ausschließlich auf die Überreste toter Bakterien verlassen, um zu überleben? Wären diese Überreste genug, um die hungrigen Bakterien über Jahre, Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte hinweg zu ernähren?
Bakterien besitzen Mechanismen zur Energieerhaltung
Wenn wir krank werden oder nach einem langen Arbeitstag erschöpft nach Hause kommen, fühlen wir uns oft träge und energielos. Wir fühlen uns nicht motiviert, etwas zu tun, außer uns ins Bett zu kuscheln.
Nun, Bakterien erleben etwas Ähnliches. Sie werden so ausgehungert und energiearm, dass sie ihre anderen biologischen Prozesse stoppen oder verlangsamen. Es ist ähnlich wie das Gefühl der Lethargie, ganz so, wie ein Bär im Winter Winterschlaf hält. Auf diese Weise verringern sich ihre Energieanforderungen und sie können die noch verbleibende geringe Energie konservieren.
Die schwierigsten Entscheidungen erfordern den stärksten Willen.
Bacillus, eine an der Studie beteiligte Bakterienart, wurde festgestellt, dass sie die längste Lebensdauer besitzt. Diese Bakterien haben die Fähigkeit, sich in Endosporen zu verwandeln, was ein häufiger Überlebensmechanismus ist, den Bacillus-Arten während längerer Stressperioden nutzen. Diese einzigartige Fähigkeit ist der Grund für ihre bemerkenswerte Langlebigkeit.
Sporen sind winzige einzellige Organismen, die die genetischen Informationen ihrer Art tragen und sich später zu neuen Individuen entwickeln können. Das Bakterium namens Bacillus erstellt Kopien seiner DNA und umhüllt sie mit schützenden Proteinen, um Sporen zu bilden, die warten können, bis die Bedingungen für das Überleben günstig sind. Wenn Nahrungsquellen in die Umgebung gelangen, in der die Bakterien wachsen, werden diese Sporen aufbrechen und neue Bakterienzellen werden wachsen. Allerdings haben nicht alle Bakterien diese Fähigkeit, Sporen zu bilden, und diejenigen, die es tun, benötigen Energie, die sie durch den Verzehr abgestorbener Bakterienreste erhalten.
Die Studie über das Überleben von Bakterien ohne Nahrung wurde für 1.000 Tage durchgeführt, aber basierend auf mathematischer Analyse wird geschätzt, dass diese Bakterien etwa 100.000 Jahre ohne Nahrung überleben könnten. Es wäre jedoch eine Herausforderung, dies wissenschaftlich zu beweisen, da die Hauptwissenschaftler nicht lange genug leben würden, um die Hypothese zu bestätigen.
Abgesehen von Hunger haben Bakterien die Fähigkeit gezeigt, in extremen Umgebungen wie Wüsten und von Eis bedeckten Kontinenten zu überleben. Wissenschaftler haben sogar Bakterien aus dem Ozean wiederbelebt, die über 100 Millionen Jahre lang inaktiv waren. Diese widerstandsfähigen Bakterien können in Umgebungen mit wenig bis gar keiner Energieversorgung überleben, was Fragen darüber aufwirft, wie sie das schaffen.
Das Verständnis der Dynamik des bakteriellen Überlebens ist entscheidend für das Verständnis der Geschichte des Lebens auf der Erde und könnte Erkenntnisse über die Ursprünge des Lebens liefern. Es könnte auch zur Entwicklung neuer Strategien zur Bekämpfung von antibiotikaresistenten Bakterien und zur Behandlung aggressiver Krankheiten führen. Zusammenfassend können Bakterien bei Hunger auf Kannibalismus zurückgreifen, sich aber von den Überresten der Toten ernähren, anstatt nach dem Fleisch der Lebenden zu verlangen.