Riesenbakterium im Stechlinsee
Gewässerökologen aus dem IGB haben das Schwefelbakterium Achromatium oxaliferum wiederentdeckt, doch läßt es sich bisher nicht kultivieren
Das größte, in Binnenseen lebende Bakterium ist im brandenburgischen Stechlinsee von Forschern aus dem Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) nachgewiesen worden. Es handelt sich um das Schwefelbakterium Achromatium oxaliferum und erreicht eine Größe bis zu 125 Mikrometern (µm). Damit entspricht das Biovolumen einer einzigen Achromatium-Zelle in etwa dem 100 000 Fachen einer "normalen" Bakterienzelle (z.B. E. coli). Bei einer durchschnittlichen Zahl von 103-104 /cm 3 bildet Achromatium oxaliferum im Sediment, dem ufernahen Seengrund, den größten Anteil an der Bakterienbiomasse. Ihr typischer Standort ist der Grenzbereich zwischen der sauerstoffreichen und der sauerstoffarmen Oberflächenschicht in 1 bis 2 cm Sedimenttiefe, wo nur geringe Schwefelwasserstoffmengen auftreten.
Neben seiner ungewöhnlichen Größe besitzt Achromatium oxaliferum noch eine weitere Besonderheit, über die keines der bekannten Bakterien verfügt. Es bildet in seinem Zellinnern Kristalle aus Kalziumkarbonat, die fast die gesamte Zelle ausfüllen. Sie sind auch die Ursache für den Glanz, der von diesen "Kalksammlern" ausgeht, wenn sie in größerer Zahl auftreten. Ihre gelbliche Farbe deuten die Neuglobsower Experten um Dr. Dieter Babenzien als Schwefeltröpfchen, die innerhalb der Zelle im Zuge der energieliefernden Oxidation von Schwefelwasserstoff zum Sulfat angereichert werden. Der Mikrobiologe hat auch die Fortbewegung der Riesenbakterien untersucht und festgestellt, daß sie keine Geißeln besitzen, ihren Standort aber durch eine eigentümlich gleitende Bewegung verändern, offenbar eine existentielle Voraussetzung für ihr Leben unter Gradientenbedingungen (Anpassung an Konzentrationsgefälle).
Die Mikrobiologen der Abteilung Limnologie geschichteter Seen des IGB, die seit 40 Jahren limnologische Forschung am Stechlinsee und an Gewässern Nordostdeutschlands betreiben, suchen derzeit nach Wegen, Achromatium zu kultivieren, um ihre imposanten Anpassungsleistungen genauer zu erforschen. Da eine Kultivierung unter Laborbedingungen bisher nicht gelungen ist, werden Achrmatium-Bakterien nach Art der Goldwäscher aus dem Sediment mit Planktongaze angereichert.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert die Forschung von Achromatium im Stechlinsee, an der sich auch das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie Bremen beteiligt. Durch molekularbiologische Untersuchungen ist insbesondere die phylogenetische Stellung im Reich der Bakterien geklärt worden. In diesem Zusammenhang wurde eine weitere Art dieser Gattung, ein "kleinerer Bruder" von Achromatium festgestellt, der bei fast identischer Zellgestalt in einem sauren Moorgewässer vorkommt, aber nur 15 µm Zellgröße erreicht.
Achromatium oxaliferum reiht sich ein in die Reihe jener aquatischen Mikroorganismen, die durch Extreme auffallen.
So hat man in den heißen Quellen Islands Bakterien gefunden, die selbst bei 113 0 C wachsen können (Pyrobaculus). Sogar in hochkonzentrierten Salzseen leben sie (Halobacterium) und existieren auch in extrem sauren Seen noch bei pH-Wert 1 (Thiobacillus).
Die Größenrekordhalter unter den Bakterien stammen aber nicht aus dem Süßwasser. Es sind Thiomargerita namibiensis, 750 µm groß und in 100 m Tiefe im marinen Sediment an der Küste Namibias erst kürzlich entdeckt, sowie Epulopiscium fishelsoni, ein Parasit in tropischen Fischen, der 600 µm erreicht und 1993 entdeckt wurde.
Abbildung von Achromatium-Zellen: Hompage des IGB (http://www-3.igb-berlin.de/abt3/freshwater/achromat.htm)
Ansprechpartner: Dr. D. Babenzien, IGB, Abt. Limnologie Geschichteter Seen , 16775 Stechlin, Tel. 033082-69918, Fax -699917
Für Medienvertreter: Ein Workshop "40 Jahre Limnologische Forschung am Stechlinsee" findet statt am 10. Juni, 10.00 Uhr bis 16.00 Uhr in 16775 Stechlin, Ortsteil Neuglobsow, Alte Fischerhütte 2 im Rahmen der Stechlin-Kolloquien
