Kampf gegen Schmarotzer: warum Bakterien Vetternwirtschaft lieben

Petrischale mit Bakterien: Durch ein spezielles Verfahren werden Schmarotzer (weiße Kolonien) sichtbar gemacht, die kooperierenden Bakterien bilden schwarze Kolonien.<br><br>Foto: Universität Göttingen<br>

Benachbarte Bakterien können miteinander kommunizieren und gemeinsam bestimmte Leistungen erbringen, beispielsweise Nährstoffe abbauen. Sie sind aber auch in der Lage, ihr gesamtes Sozialverhalten auszuschalten und auf Kosten anderer zu leben.

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben nun herausgefunden, dass kooperierende Bakterien ein Gift produzieren können, um sich gegen Schmarotzer zu wehren. Dieses wirkt allerdings nur gegen artverwandte Bakterien und nicht gegen Organismen aus fremden Populationen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

Die Göttinger Forscher untersuchten Bakterien der Gattung Pseudomonas, eine weit verbreitete Gruppe, die sowohl nützliche Bakterienarten als auch Krankheitserreger enthält. Sie bauten Bakteriengemeinschaften auf, in denen sich relativ schnell Schmarotzer herausbildeten. Diese wurden jedoch durch einen raffinierten Kontrollmechanismus in Schach gehalten: Die kooperierenden Bakterien bildeten Gifte, die den Kooperationspartnern nichts anhaben konnten, für die Schmarotzer aber tödlich waren und damit deren Verbreitung eindämmten. Allerdings ist der Schutzmechanismus nur gegen nahverwandte Schmarotzer nützlich: Schmarotzer aus anderen Arten lassen sich dadurch nicht kontrollieren.

„Bakterien haben ihre eigenen Klone sehr gut im Griff“, erläutert der Leiter der Studie, Dr. Alexandre Jousset von der Abteilung Tierökologie der Universität Göttingen. „Eine Zusammenarbeit erweist sich demnach nur dann als stabil, wenn alle Organismen innerhalb einer Population streng verwandt sind.“ Diese Erkenntnis über die bakterielle Vetternwirtschaft spielt eine wichtige Rolle im Zusammenhang mit der Behandlung von Krankheiten. Die Gefährlichkeit von Krankheitserregern beruht häufig auf einer funktionierenden Kooperation zwischen Bakterien. „Durch die gezielte Zugabe von artfremden Schmarotzern könnte man diese für den Menschen ungünstige Kooperation stören und dadurch den Krankheitserreger möglicherweise entschärfen“, so Dr. Jousset.

Originalveröffentlichung: Alexandre Jousset et al. Evolutionary history predicts the stability of cooperation in microbial communities. Nature Communications 4:2573. Doi: 10.1038/ncomms3573.

Kontaktadresse:
Dr. Alexandre Jousset
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Biologie und Psychologie
Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Anthropologie und Zoologie
Abteilung Tierökologie
Berliner Straße 28, 37073 Göttingen, Telefon (0551) 39-5448
E-Mail: ajousse@gwdg.de

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Thomas Richter idw

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