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Kultur

Yeti in der Nährlösung

In Nierensteinen und Meteoriten will man sie schon gesichtet haben: Nanobakterien, viel kleiner als herkömmliche Einzeller. Was fehlt, sind Beweise. Nun scheinen amerikanische Forscher auf einer heißen Spur zu sein.

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Keine Mozartkugeln, sondern, nanu, ein Nano

Der Guinness-Weltrekord für das kleinste zugelassene Auto steht schon seit über 40 Jahren. Kein Wunder: Fahrer, Motor und Technik brauchen ein Minimum an Platz. Gegen den 134 Zentimeter langen "Peel P50" ist eine Sardinenbüchse ein Raumerlebnis. Aber wie klein kann ein Lebewesen sein, das voll "funktionsfähig" ist?

Für Bakterien, die kleinsten eigenständigen Organismen, wird eine minimale Größe von 200 bis 300 Nanometern (Milliardstel Meter) angenommen. Trotzdem spekulieren einige Biologen und Mediziner seit Jahren auf die Existenz noch kleinerer Mikroben. Die Phantome sind als Nanobakterien oder Nanoben bekannt. Der US-Geologe Robert L. Folk beschrieb 1992 erstmals bakterielle Strukturen im Super-Mini-Format. Die meisten Mikrobiologen halten die Existenz der Zwerge (griechisch: Nano) aber für ein Märchen. Denn eigentlich sind sie undenkbar: Rund 200 Nanometer (Nm) Größe sollten sein, um Stoffwechsel, Proteinproduktion und Erbgut zu verstauen.

Nun wagt sich ein Forscherteam aus Rochester im US-Bundestaat New York vor: Die Gruppe um John Lieske will Bakterien mit 30 bis 100 Nm Größe aus verkalktem Arteriengewebe isoliert haben. Ihre Veröffentlichung in der Mai-Ausgabe des "American Journal of Physiology" ist mutig, denn der Ruf der Nano-Jäger ist schlecht. Vor Jahren ernteten finnische Forscher harsche Kritik, weil sie Nanoben für Nierensteine verantwortlich machten und an die Vermarktung ihrer Methode gingen, ohne klare Belege vorzuweisen. Auch der Regensburger Mikrobiologe Karl Stetter war damals nicht überzeugt. Trotzdem meint er anlässlich der neuerlichen Debatte im Gespräch mit DW-WORLD: "Ich würde nicht grundsätzlich ausschließen, dass es so etwas Kleines gibt. Aber man muss den Beweis antreten."

Reitende Zwerge

DNS Modell, Genetik

DNS Modell

Die Amerikaner haben einiges an Indizien zusammengetragen. Sie konnten ihre Nano-Objekte in einer sterilen Nährlösung vermehren, was eigenständige Fortpflanzung durch Zellteilung vermuten lässt. Dazu wären etwa Viren, bei denen es Winzlinge von nur 30 Nm gibt, nicht fähig. Viren brauchen eine fremde Wirtszelle zur Reproduktion, weswegen sie nicht als Lebewesen gelten. Unter dem Elektronenmikroskop identifizierten die Amerikaner zudem Zellwände, und Farbstofftests deuteten auf die Existenz von DNS, der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure. Alles starke Hinweise - nur das Entscheidende fehlt: Ein Stück der DNS selbst, eine Sequenz des Erbgutes. "Das ist ein schweres Manko", meint Stetter. Denn das reine Aufspüren und Isolieren der DNS ist meist Routine - wenn welche vorhanden ist. Aus Rochester heißt es, man arbeite daran.

Stetter sorgte selbst vor zwei Jahren mit einem Nano-Fund für Furore: Das von ihm und seinem Team entdeckte Nanoarchaeum equitans, zu deutsch "reitender Zwerg", fällt allerdings mit 400 Nm noch ins normale Größenspektrum. Die Regensburger stöberten den Exoten in vulkanischen Quellen am Meeresgrund auf - dort gedeihen Archae-Bakterien, deren Stoffwechsel auf die schwefelhaltige Umgebung eingestellt ist. Auch Stetter konnte nicht auf Anhieb DNS entdecken - die üblichen Gensonden sprachen nicht an. Erst ein verfeinertes Suchinstrument förderte Erbgut zu Tage, das sich von dem gewöhnlicher Mikroben stark unterschied. Könnten die amerikanischen Nano-Jäger ebenfalls auf eine Lebensform gestoßen sein, deren DNS vom gängigen Muster abweicht?

Kolonien, Kristalle, Hungerformen

Eines steht fest: Wenn Lieskes Team die Existenz des Winzlings beweist, wären die gültigen Vorstellungen vom Leben wohl einer Revision zu unterziehen. "Das erste was ich dann aber wissen möchte ist, wie es funktioniert", verlangt Mikrobiologe Stetter. Wenn die Angaben der Amerikaner stimmen, müsste es sich um Lebewesen handeln, deren Stoffwechsel in bisher unbekannter Weise organisiert ist. Denkbar wäre auch, dass sie nur in Kolonien lebensfähig sind. Viele Nano-Kritiker vermuten aber schlicht Kristalle und Kristallwachstum dahinter. Oder es handelt sich ganz unspektakulär um Hungerformen: Das sind Bakterien, die auf Sparflamme leben und sich unter günstigen Bedingungen wieder voll entfalten.

Sollte der Nachweis gelingen, müsste die Mikrobiologie wohl einen alten Fall wieder aufrollen. 1996 wollte die NASA Spuren außerirdischer Nanobakterien im Gestein des Meteoriten ALH84001 gefunden haben, blieb den Nachweis aber schuldig. Damals kam die "Sensation" zum richtigen Zeitpunkt: Denn der Brocken mit den außerirdischen Einzellern stammte vom Mars, und die Finanzierung des NASA-Mars-Programms stand gerade schwer auf der Kippe.

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