Die Ursuppe lebt noch ...

Die Ursuppe lebt noch ...

... in den heißen Quellen des El Tatio Geysirfeldes, 4300m hoch in den chilenischen Anden gelegen. Die Schwefel atmenden und Methan produzierenden Archaea Bakterien fühlen sich dort wohl, wo sonst kein Leben mehr möglich ist: Die rötlich gefärbten Einzeller lieben Temperaturen zwischen 45 und 80°C. In den kühleren Zonen siedeln sich grünliche, Sauerstoff produzierende Algen an. Weiß erscheint das gesinterte Gestein, das aus dem Wasser herausragt.

Archaeen enthalten hitzestabile DNA-Polymerase, ein Stoff, der DNA vervielfältigen kann (PCR) und unentbehrlich für die Biotechnologie ist. Interessant und wie aus einer Urzeitwelt ist auch ihre äußerst stabile Zellmembran ohne Murein (ein häufig in Zellmembranen eingebautes Polysaccharid-Peptid). Wahrhaft altertümlich sind die Archaeen, denn sie enthalten noch keinen Zellkern, aber dafür eine ringförmig geschlossene DNA und eine urtümliche rRNA. Archaeen sind in der Forschung von Interesse, da in ihnen vielleicht Merkmale des frühen Lebens auf der Erde erhalten geblieben sind.

Hyperthermophile Archaeen (>80°C) sind in den meisten Fällen Anaerobier, der energiegewinnende Stoffwechsel ist entweder chemoorganotroph oder chemolithotroph (die Energie wird aus chemischen Umsetzungen organischer bzw. anorganischer Verbindungen gewonnen). Schwefelverbindungen spielen hierbei oft eine große Rolle: Während des Stoffwechsels wird der Schwefel reduziert und dabei Stoffwechselenergie frei.

Auch im Hinblick auf Anwendungen ist der ungewöhnliche Stoffwechsel interessant, so werden Archaeen unter anderem zur Boden- und Gewässersanierung, als fettlösender Waschmittelzusatz und zur regenerativen Strom- und Wärmeerzeugung in Biogasanlagen eingesetzt.

Woese und Fox erkannten die Archaea bereits 1977 als ältesten Zweig des Lebens. Zunächst belächelt, setzte sich die Vorstellung von den Urbakterien Mitte der 90er Jahre als Lehrmeinung durch, nachdem das Erbgut entschlüsselt war (Hinweis in der rRNA). Zuletzt interessieren sich auch NASA und ESA für die hitzeliebenden Bakterien, sie werden an Bord der Raumstation ISS im Columbus Labor an einem Überlebenstest unter extremen Bedingungen teilnehmen.

Literatur:
http://de.wikipedia.org/wiki/Archaea http://www.uni-kiel.de/unizeit/uz-34/pdf/uz_34_1_.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Thermophile http://www.innovate-magazin.de/beitrag_druckversion_2742321.html http://archiv.abendblatt.de/ha/2001/pdf/20010102.pdf/HAWS20010102lf000013.pdf http://serc.carleton.edu/microbelife/extreme/extremeheat/ http://www.zeit.de/2009/02/DOS-Schweine-im-Weltall http://exobio.chez-alice.fr/luca.htm http://www.hbernreuther.de/Chile-Andenwelt/El_Tatio/el_tatio.html C. R. Woese, G. E. Fox: Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Bd. 74, Heft 11, 1977, S. 5088-5090.