Winzige Stromnetze

Die ersten Lebewesen, die sich auf der Erde entwickelt haben, waren Mikroorganismen. Sogenannte Cyanobakterien im Meer haben vermutlich vor mehreren Milliarden Jahren dafür gesorgt, dass die Menge an lebenswichtigem Sauerstoff in der Atmosphäre zunahm.
23.10.2015, 00:00
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Winzige Stromnetze
Von Jürgen Wendler
Winzige Stromnetze

Aus dem Meeresboden steigt Methan auf. Im Boden gibt es Organismen, die beim Abbau von Methan Stromnetze bilden.

MARUM

Die ersten Lebewesen, die sich auf der Erde entwickelt haben, waren Mikroorganismen. Sogenannte Cyanobakterien im Meer haben vermutlich vor mehreren Milliarden Jahren dafür gesorgt, dass die Menge an lebenswichtigem Sauerstoff in der Atmosphäre zunahm. Sie betrieben Photosynthese, bei der Sauerstoff freigesetzt wurde. Auch heute wäre das Leben ohne Mikroorganismen nicht vorstellbar. Auf der menschlichen Haut erzeugen sie Stoffe, die Krankheitserreger fernhalten und abtöten, und im Darm stellen sie unter anderem sicher, dass Nahrung verwertet werden kann. Mikroorganismen sind allgegenwärtig, sogar tief unter dem Meer. Dort haben sie Wege gefunden, sich selbst unter schwierigsten Bedingungen mit Energie zu versorgen. Dabei helfen manchen von ihnen winzige Stromnetze, wie eine jetzt im Fachjournal „Nature“ veröffentlichte Studie zeigt.

Dass Mikroorganismen für die Stoffkreisläufe auf der Erde eine zentrale Rolle spielen, zeigt unter anderem das Beispiel jener Organismen, die das Treibhausgas Methan abbauen, das im Meeresboden bei der Zersetzung der Überreste von Lebewesen gebildet wird. Die Mikroorganismen schaffen es, das Methan auch ohne Hilfe von Sauerstoff abzubauen. Wie die Forschergruppe um Gunter Wegener und Viola Krukenberg vom Bremer Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie erklärt, arbeiten dabei zwei verschiedene Gruppen von Mikroorganismen zusammen: Bakterien und Archaeen. Sowohl Bakterien als auch Archaeen bestehen aus einer Zelle, unterscheiden sich aber unter anderem aufgrund ihrer Strukturen.

Die Archaeen nehmen das Methan auf und wandeln es um. Dabei werden Elektronen freigesetzt, die an die Bakterien weitergegeben werden. Erst die Weitergabe dieser Energie ermöglicht den Ablauf des gesamten Prozesses. Die Weitergabe erfolgt nach Angaben des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie mithilfe kabelartiger Strukturen, die von Mikroorganismus zu Mikroorganismus wachsen. Diese Stromkabel können mehrere tausendstel Millimeter lang sein. Die Dicke der Kabel für den Elektronentransport geben die Experten mit wenigen millionstel Millimetern an.

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