Gesundheit beginnt im Boden E-Book

Ute Scheub

• Herausgeber: oekom verlag
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 303

Veröffentlichungsjahr: 2025

Beschreibung

Was, wenn nicht nur unser Bauch, sondern der ganze Planet ein Verdauungssystem hat? Willkommen in der geheimen Welt der Mikroben! Sie sind die unsichtbaren Held*innen unserer Erde: Sie recyceln Nährstoffe, bauen Plastik und Methan ab, schützen Pflanzen vor Schädlingen und speichern Kohlenstoff im Boden. Das Spannendste dabei: Sie sind nicht nur für gesunde Böden unverzichtbar, sondern auch für unsere eigene Gesundheit. Bestsellerautorin Ute Scheub und Geograph Stefan Schwarzer zeigen unterhaltsam, dass Mikroben in unseren Böden und in unserem Darm enger zusammenhängen, als wir ahnen. Denn die Bodenbakterien, die unsere Lebensmittel gedeihen lassen, beeinflussen auch unsere Darmflora – und damit unser Immunsystem und unsere psychische Gesundheit. Sie verringern sogar das Risiko für Krankheiten wie Krebs. Von probiotischem Joghurt bis planetarer Verdauung – wer verstehen will, wie alles zusammenhängt, kommt an diesem Buch nicht vorbei!

Leseprobe

UTE SCHEUB, STEFAN SCHWARZER

GESUNDHEITBEGINNTIM BODEN

Warum die Gesundheit allen Lebensvon winzigen Mikroben abhängt

https://www.oekom.de/verlag/natuerlich-oekom/c-37

Die automatisierte Analyse des Werkes, um daraus Informationen insbesondere über Muster, Trends und Korrelationen gemäß § 44b UrhG (»Text und Data Mining«) zu gewinnen, ist untersagt.

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über www.dnb.de abrufbar.

© 2025, oekom verlag, Münchenoekom – Gesellschaft für ökologische Kommunikation mit beschränkter HaftungGoethestraße 28, 80336 München+49 89 544184 – [email protected]

Lektorat: Laura KohlrauschKorrektorat: Petra KienleTypografie & Satz: Ines SwobodaFarbbilder: eye of science, www.eyeofscience.de

E-Book: SEUME Publishing Services GmbH, Erfurt

Alle Rechte vorbehaltenISBN 978-3-98726-442-9

https://doi.org/10.14512/9783987264412

Vorwort

Eine neue Wirologie

Kapitel 1Woraus wir bestehen

Kleine Tierchen • Das Reich der Mikroben • Die Entdeckung des Mikrobioms • Der Zusammenhang zwischen Boden und Mensch • Die Verachtung der Erde

Kapitel 2Wie wir entstanden sind

Menschliche Unzulänglichkeiten • Die Evolution des Lebens aus Sicht von Cyan • Der planetare Körper

Mikrolympiade: Rekorde, Skurriles und staunenswerte Eigenschaften von Mikroben

Kapitel 3Das Mikrobiom des Bodens

Im Wald • Der Zustand unserer Böden • Mikroben in Gewässern • Biodiversität als Lebensversicherung • Wälder kühlen, sind Mikroben-Reservoire und binden Methan • Mikroben helfen dem Klima, beseitigen Schadstoffe und futtern Abfall • Ein Mykorrhiza-Pilz erzählt • Sounding Soil – das Orchester der Bodentiere

Kapitel 4Das Mikrobiom der Pflanzen

Im Garten • Pestizide, Schadstoffe und Monokulturen • Die Natur nachahmen • Die Sache mit dem Ertrag • Gärtnern mit Mikroben

Kapitel 5Das Mikrobiom der Tiere

Auf dem Land • Vom Tier zur Ware • Die Verdauung einer Kuh • Pestizide • Gülle • Win-Win-Win

Kapitel 6Das menschliche Mikrobiom

Der innere Garten • Geburt und Aufwachsen • Was passiert im Darm? • Pestizide • Mehr Allergien durch zu wenig Keime • Zu viele Medikamente • An der Natur orientieren • Vielfalt fördern • Natur tut gut • Sozialleben tut gut

Kapitel 7Wie wir uns gut ernähren

Industrienahrung – ein globaler Menschenversuch • Zucker, Fett, Salz, Zusatzstoffe • Mikro-Nährstoffe • Die Umerziehung des Mikrobioms • Präbiotika • Probiotika • Psychobiotika • Antibiotika

Kapitel 8Wir sind eins

Vibrierende Netzwerke • One Health • Abholzung führt zu Epidemien • Die Planetare Gesundheits-Diät • Ein neues Narrativ

Danksagung

Anmerkungen

Vorwort

Es gibt Momente, die unseren Blick auf die Welt für immer verändern. Erinnern Sie sich an den Moment, in dem Sie zum ersten Mal begriffen haben, dass die Erde unter Ihren Füssen lebt? Dass sie atmet, dass sie wirkt – voller Wesen, die man mit bloßem Auge kaum erkennen kann? Vielleicht war es beim Umgraben eines Beetes, beim Duft frisch aufgewühlter Erde oder beim Staunen über die Kraft eines winzigen Samens, der sich durch die Krume kämpft.

Solche Erkenntnisse erinnern an die frühe Kindheit, wenn wir mit staunenden Augen lernen, dass nicht alles so ist, wie es scheint – und dass das vermeintlich Kleine oft von größter Bedeutung ist. Als Kinder sehen wir Regenwürmer, Pilze, Krabbeltiere, ohne zu ahnen, dass diese stillen Helfer Teil eines gigantischen Netzwerks sind, das alles Leben auf diesem Planeten trägt.

Die Kraft des Kleinen wird oft unterschätzt! Und genau diese Kraft steht im Zentrum dieses Buches.

Denn während uns der Boden in vielen Bereichen buchstäblich unter den Füssen weggezogen wird – durch Erosion, Versiegelung, industrielle Landwirtschaft – wirft uns dieses Buch zurück auf den Boden der Tatsachen. Und lässt uns dort etwas wiederentdecken: einen lebendigen, atmenden Organismus, in dem der Schlüssel zu unserer Gesundheit, unserem Wohlbefinden und einer zukunftsfähigen Welt liegt.

Seit Jahren beschäftigen wir uns bei Soil to Soul mit der faszinierenden Verbindung zwischen dem Mikrobiom im Boden und dem Mikrobiom in unserem Darm. Dieses Buch verdeutlicht eindrucksvoll: Diese sind keine getrennten Welten. Sie sind Teil eines gemeinsamen Systems. Ein intaktes Bodenleben stärkt nicht nur Pflanzen und Ökosysteme – es wirkt letztlich bis in unsere Zellen hinein.

»Gesundheit beginnt im Boden« ist ein Werk, das wissenschaftliche Erkenntnisse, philosophische Tiefe und (r)evolutionäre Perspektiven auf bemerkenswerte Weise verbindet. Es zeigt: Wenn wir die Mikroben verstehen, verstehen wir auch, wie eng unser eigenes Leben mit dem des Planeten verwoben ist. Dass unser persönliches Wohlbefinden nicht unabhängig existiert, sondern Teil eines großen Ganzen ist.

Gerade jetzt, an einem ökologischen Wendepunkt, ist dieses Buch wichtiger denn je. Denn mit dem Wissen kommt Verantwortung – und die befähigende Erkenntnis, dass jede:r Einzelne zur Heilung beitragen kann. Die ökologische und soziale Transformation, die wir brauchen, beginnt nicht irgendwo in der Zukunft. Sie beginnt hier und jetzt – und sie beginnt im Boden.

Thomas Sterchi

Gründer & Präsident Soil to Soul

Eine neue Wirologie

Es gibt kein unabhängiges Ich. Alle Individuen, also auch Sie und ich, sind ein gigantisches Wir – das ist die Haupterkenntnis der modernen Mikrobiologie. Und dieses Wir gibt es schon sehr lange Zeit. Sie als Person sind auch ein Wir und können sich stolz auf die Brust klopfen: Wir sind über vier Milliarden Jahre alt! Jedenfalls Teile von uns.

Wenn Sie einen Moment lang in Ihren Körper hineinhorchen, spüren Sie, wie sich Ihre Lungen mit Atem füllen und Ihr Herz pocht. Unser Bewusstsein nimmt von den allermeisten Vorgängen in unserem Körper nichts wahr. Sie sind ein Zusammenspiel des unendlich fein koordinierten Wir unserer Organe, Gewebe, Zellen und Moleküle sowie einer riesigen Anzahl mikrobieller Mitbewohner. Menschen verfügen über die unglaubliche Menge von geschätzten 30 Billionen Körperzellen. Das sind 30.000.000.000.000 Zellen. Diese arbeiten wiederum mit etwa 38 Billionen Mikroben in unserem Körper zusammen, die aus etwa 2.000 verschiedenen Arten bestehen.1 Mengenmäßig besteht also mehr als die Hälfte unseres Körpers aus Mikroorganismen. Über 90 Prozent unseres Genoms ist nichtmenschlichen Ursprungs. Das menschliche Genom ist also besiedelt und durchdrungen von einem zweiten, einem viel größeren Mikroben-Genom. Wir sind durch und durch verwoben und verbunden mit anderer Natur. Wir sind – wie fast alle Lebewesen – im Grunde ein Viel-Lebewesen.

Das, was wir als Körper und Identität wahrnehmen, ist in Wahrheit ein unbegreiflich kooperativer Zusammenschluss, dessen Komplexität jedes menschliche Gehirn überfordert. Würde man unsere winzigen Körperzellen aneinanderreihen, ergäbe das eine 4 Millionen Kilometer lange Zellenschnur. Jede und jeder von uns könnte damit ungefähr 100-mal die Erde umwickeln.2 Noch weit länger würde die Schnur, wenn man »unsere« Mikroben hinzufügen würde.

Unsere Haut ist komplett mit Mikroben bedeckt, unsere Schleimhäute sind von ihnen besiedelt, auch die Lunge und die Nieren sind von den kleinen Freunden bewohnt.3 Ungefähr 80 Prozent der Mikroben des menschlichen Wir leben im Darm, dessen Oberfläche mit seinen zottigen Ausstülpungen etwa 200 Quadratmeter misst und damit die Fläche eines Tennisplatzes hat.4 Diese Koordination zwischen Billionen Mitspielern ist ein Meisterwerk der Evolution. Kein noch so großer Supercomputer der Welt könnte das simulieren. Und all das steckt in uns drin und funktioniert automatisch, ohne dass wir es wahrnehmen.

Vor etwa 4,2 Milliarden Jahren entstanden aus Sternenstaub, Spurenelementen, Ursuppe, Gewittern und Sonnenstrahlung die ersten Mikroorganismen in Form von Einzellern. Meteoriten-Einschläge hatten womöglich erste Kohlenstoff-Verbindungen aus dem All mitgebracht. Wohl hauptsächlich durch Symbiose, also Verschmelzen und Integration, entwickelten sich daraus später – viel später – Mehrzeller, daraus wiederum Körperzellen mit Organellen – winzigen Organen – und Lebewesen mit größeren Organen. Deshalb kann man durchaus behaupten, dass unser Wir Milliarden Jahre alt ist. Denn auch wenn wir als Individuen heutzutage nach durchschnittlich etwa 80 Jahren sterben, so ist doch der Stoff, aus dem unser Wir besteht, unsterblich. Ohne die Stoffwechsel-Prozesse, die vor Milliarden Jahren stattfanden und über die Gene von Lebewesen weitervererbt wurden, würde unser Wir nicht überleben können.

Aber Mikroben sind nicht nur in uns, sondern umgeben uns auch. Es gibt schätzungsweise 10 hoch 30 Mikroben auf der Welt – das ist eine Nonillion oder in Ziffern: 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000. Wenn man sie alle zu einer Kette zusammenfügen würde, würde sich diese über 100 Millionen Lichtjahre erstrecken – weit über den am weitesten entfernten sichtbaren Stern am Nachthimmel hinaus. Sie sind mehr als eine Million Mal zahlreicher als die Sterne im bekannten Universum. Und sie machen schätzungsweise die Hälfte des Lebens auf der Erde aus.5

Diese winzigen Lebewesen finden sich überall. Mikroben besiedeln die gesamte Oberfläche der Welt genau wie die Ozeane, die Eismassen der Antarktis, alle Pflanzen, Pilze, Tiere und Menschen. Sie fliegen hoch über den Wolken und beeinflussen dort Wolkenbildung und Klima, und sogar kilometertief unter dem Meeresboden wimmelt es von ihnen: Dort werden zwei Drittel der gesamten Biomasse des Planeten vermutet. Allein in den Meeren leben schätzungsweise mehr als zehnmal so viel Mikrobenarten als Pflanzen- und Tierspezies auf dem Planeten; zusammen wiegen diese ungefähr so viel wie 240 Milliarden Afrikanische Elefanten.6 Und sie verweben alles mit allem – in den Böden, in den Pflanzen, Pilzen und Tieren, im menschlichen Darm. Zwischen diesen Reichen gibt es unzählige Verbindungen, ja, es ist unmöglich, sie komplett zu trennen.

Neue Methoden der Gen-Sequenzierungen machen diese bisher unbekannte Welt sichtbar und fördern ständig neue Erkenntnisse zutage. Sie haben das Potenzial, die gängigen Vorstellungen von menschlicher Gesundheit und intakter Biosphäre zu revolutionieren. Denn sie zeigen: Es gibt keine eigenständigen Individuen, weder bei Menschen noch bei Tieren und Pflanzen. »Biologische Individuen existieren nicht und haben nie existiert. Irdische Lebewesen sind in einer Weise miteinander verknüpft und verbunden, von der wir bis vor Kurzem kaum eine Vorstellung hatten«, schreibt der Biologe Bernhard Kegel.7 »Von Individuen zu sprechen hat keinen Sinn mehr. Die Biologie – die Erforschung der Lebewesen – hat sich in Ökologie verwandelt, die Erforschung der Beziehungen zwischen Lebewesen … Unser Ich erwächst aus einem komplizierten Beziehungsgeflecht, das wir erst jetzt allmählich kennenlernen«, befindet auch der Pilzforscher Merlin Sheldrake.8 Im Grunde sind Lebewesen schlicht Prozesse.

Wir sind alle »Holobionten«, wörtlich übersetzt Ganz-Lebewesen oder Viel-Lebewesen, die sich in Ko-Evolution mit der mikrobiellen Gemeinschaft entwickelt haben und eine Ko-Evolution mit allen Ökosystemen der gesamten Biosphäre eingegangen sind beziehungsweise diese überhaupt erst geschaffen haben. Der ganze Planet ist ein einziger Holobiont, also eine ganzheitlich zu sehende Sphäre, in der alles mit allem sprichwörtlich zusammen-lebt. Oder in Anlehnung an die Philosophin Ina Praetorius nochmal anders gesagt: Durch einander leben wir durcheinander.

Das bedeutet: Es gibt im Grunde keine abgrenzbaren menschlichen Individuen. Wir alle sind zusammengesetzt aus Billionen Zellen und Mikroben, durch die ständig Materie aus anderen Lebewesen und deren Zellen und Mikroben hindurchfließt. Die Mikrobiologin Lynn Margulis (1938–2011) befand auf ihre unnachahmlich lapidare Weise, mit der sie viele männliche US-Wissenschaftler gegen sich aufbrachte: Alle heutigen Lebewesen »haben eine mehr als drei Milliarden Jahre lange Entwicklung aus bakterienartigen gemeinsamen Vorfahren hinter sich. Es gibt keine ›höheren‹ Wesen, keine ›niederen Tiere‹, keine Engel und keine Götter …Ich behaupte: Wir Menschen sind, wie alle anderen Affen, nicht das Werk Gottes, sondern das Ergebnis der Milliarden Jahre währenden Wechselwirkungen zwischen höchst reaktionsfähigen Mikroben.«9

In Diskussionen ist immer wieder von den »großen Kränkungen der Menschheit« die Rede. Der Psychoanalytiker Sigmund Freud prägte diesen Begriff bereits 1917. Er meinte damit die verschiedenen wissenschaftlichen Entdeckungen, die aufzeigten, dass keineswegs der Mensch im Mittelpunkt des Universums steht, was er als »narzisstische Kränkung« deutete. Die erste war die »kosmologische Kränkung«, die Kopernikus auslöste, indem er nachwies, dass die Erde um die Sonne kreiste und nicht umgekehrt. Die zweite war die »biologische Kränkung«, als Charles Darwin mit seiner Evolutionstheorie zeigte, dass der Mensch vom Affen abstammt beziehungsweise gemeinsame Vorfahren mit ihm teilt. Die dritte ist die »psychologische Kränkung«, die Freud selbst mit seiner Theorie des triebgesteuerten Unbewussten auslöste und Menschen das Gefühl gab, nicht länger »Herr im eigenen Haus« zu sein. Und die vierte, so könnte man heute anfügen, ist die mikrobiologische Kränkung – die Entdeckung, dass alle Evolution durch Mikroorganismen ermöglicht wurde und wir Menschen nicht ohne sie existieren können. Wir leben auf oder besser in einem Planeten der Mikroben. Sie sind das Alpha und Omega des Lebens, sie sind so viel mächtiger als wir.

Weil wir durch Mikroben mit allem verbunden sind, ist auch unser Wohlbefinden Teil eines großen Ganzen. Zwischen der Gesundheit der Böden und der Gesundheit der Pflanzen, Tiere und Menschen entdeckt die Wissenschaft gerade viele neue Zusammenhänge. Menschliche Gesundheit ist deshalb eine kollektive Eigenschaft der mit Menschen verbundenen Mikroben in allen Ökosystemen und Lebensmitteln. Wollen wir lange gesund leben, reicht individuelle Fitness bei weitem nicht aus. Ohne gesunde Ökosysteme und gesunde Böden, ohne vielfältige Bakterien in und auf den Pflanzen nehmen wir Krankhaftes zu uns und werden selbst krank. Antibiotika aus der Massentierhaltung, Pestizide, Chemikalien, Kunstdünger, Schwermetalle und Plastik im Boden stören die Verdauung der Natur und landen über die Nahrungsketten letztlich in Menschen. Dort verursachen sie jede Menge »Zivilisationskrankheiten«, etwa Fettleibigkeit, Allergien, Asthma, Herz-Kreislauf-Krankheiten und Krebs. Umgekehrt gesagt: Gesunde Böden, gesunde Ökosysteme und gesunde Menschen sind untrennbar verbunden, wie wir in Kapitel 1 skizzieren werden. Das Bodenleben mit seinem ungeheuren, noch nicht ansatzweise entdeckten Artenreichtum ist ein unermesslicher Bodenschatz, den es zu bewahren gilt.

In Kapitel 2 berichten wir im Zeitraffer, wie sich das Leben auf dem Planeten entwickelte und warum die Grenzen zwischen den verschiedenen Arten und Lebensformen auf der Erde durchlässig sind. Alles ist verbunden und verwoben. In jedem Menschen steckt die gesamte Evolution – eine faszinierende Vorstellung, die wir im Alltag viel zu wenig würdigen.

In den darauffolgenden Kapiteln erzählen wir, was die verschiedenen Mikrobiome von Böden (Kapitel 3), Pflanzen (Kapitel 4), Tieren (Kapitel 5) und Menschen (Kapitel 6) so alles anstellen. Und wie sie ineinander übergehen – etwa bei unserer Ernährung (Kapitel 7). Wenn wir essen und verdauen, wird unsere Außenwelt zur Innenwelt. Die Mikroben in unseren Böden gehen in die darauf wachsenden Pflanzen über, diese nähren wiederum Tiere, und wenn wir essen, landen sie in unserem Verdauungssystem und richten dort Nutzen oder Schaden an. Wir erkunden, was die Bakterien im Boden, in den Pflanzen, Tieren und in unserem Darm mögen und was nicht, was uns als Menschen krank macht und was uns gesund hält. Und wir betrachten die komplexen Zusammenhänge zwischen dem menschlichen Gehirn und dem »Zweithirn« im menschlichen Darm.

Im letzten Kapitel ziehen wir Konsequenzen aus diesen neuen Erkenntnissen. Spätestens seit der Covid-Pandemie ist klar, dass man Gesundheit immer ganzheitlich und global sehen muss. Wenn Ökosysteme zerstört werden und Wildtieren der Lebensraum genommen wird, tragen sie gefährliche Viren in die Menschenstädte. Der Masseneinsatz von Antibiotika in der Nutztierhaltung birgt ähnliche Gefahren – die von resistenten Bakterienstämmen. Der neue Ansatz One Health beleuchtet diese Zusammenhänge.

Noch eine grundsätzliche Anmerkung, bevor es losgeht: Wenn in den folgenden Kapiteln von »guten« oder »bösen« Mikroben die Rede ist, dann geschieht das ausschließlich aus höchst beschränkter Menschensicht – deshalb auch die Anführungszeichen. Denn im Grunde gibt es bei ihnen weder »gut« noch »böse« beziehungsweise »schlecht«. Einzeller repräsentieren grundsätzlich ein Sowohl-Als-Auch. Eine Bakterie – die zu den Mikroben zählt – kann in einem bestimmten Milieu Schaden anrichten und sich in einem anderen nützlich machen. Ein Pilz kann eine Pflanzenwurzel mit Phosphor versorgen, aber wenn sie ihm dafür keine Zuckerverbindungen liefert, kann er Krankheiten verursachen. Mikroben halten sich auch gegenseitig immer in Schach, sie fressen einander und sorgen so dafür, dass es nicht zu viel von einer Art gibt und ein fließendes Gleichgewicht in einem Ökosystem bestehen bleibt, eine »Homöostase«. Es geht also immer auch um den Gesamtblick: Ein Ebola-Erreger beispielsweise ist für Menschen natürlich »böse«. Aber ob er uns krank macht, hängt von den jeweiligen Umgebungsbedingungen und Gegenspielern ab, vom Gesamtzustand unseres Organismus und aller anderen Ökosysteme und Mikrobiome.

Damit die Menschheit langfristig gesund überleben kann, brauchen wir eine ökosoziale Transformation unserer Wirtschafts- und Lebensweise. Die meisten Überlegungen dazu kranken aber daran, dass sie zu menschenzentriert sind, dass sie Natur und globale Stoffwechsel kaum einbeziehen. Sie kreisen um Techniken wie Energiegewinnung aus Wasserstoff, Elektroautos oder CO2-Abscheidungen, die uns allesamt eher neue Probleme einbringen als Heilsbringer zu sein. Individuelle Optimierungsversuche sind ebenfalls nur sehr eingeschränkt nützlich. Wenn wir jedoch mit der Natur zusammenarbeiten und eine regenerative (Land-)Wirtschaft das Leben fördert, können wir auf Dauer auf dieser wunderbaren Erde leben.

In Anlehnung an die Virologie formuliert: Wir brauchen eine neue Wirologie.

Kapitel 1

Woraus wir bestehen

Kleine Tierchen

Am Anfang war – ein Zahnbelag. Der niederländische Tuchhändler Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) wurde irgendwann krank. Gegen das pelzige Gefühl im Rachen trank er Kräuteraufgüsse. Als er wieder gesund war, untersuchte der überaus neugierige Hobby-Naturforscher ein Glas mit seinem Kräutertee unter einem selbst gebauten Mikroskop. In seinem Gewerbe wurden oft Vergrößerungsgläser genutzt, um die Qualität von Stoffen zu prüfen. Vielleicht aus diesem Impuls heraus hatte er schon länger Mikroskope konstruiert, mit winzigen, ein bis zwei Millimeter großen selbstgeschliffenen Glaslinsen, die eine bis zu 270-fache Vergrößerung erlaubten – eine damals einmalige Leistung. Unter diesen Linsen erspähte er nun in seinem Tee und auch in einer Probe seines Zahnbelags »kleine Tierchen«, animalcules, wie er sie selbst nannte. Sie bewegten sich, also mussten es nach seinem Verständnis Tierchen sein.

Er nahm daraufhin Proben aus Pfützen, Teichen und dem Speichel junger Frauen und fand Ähnliches.1 Die Zahl dieser »Tierchen« in einem menschlichen Mund müsse größer sein als die Zahl der Untertanen eines Königreichs, berichtete er der Royal Society of London und schickte ihr Zeichnungen und Hunderte Präparate. »Ich sah dann immer, mit großem Erstaunen, dass in dem besagten Material viele sehr kleine lebende animalcules waren, die sich sehr hübsch bewegten. Die größte Sorte zeigte eine starke und flinke Bewegung und schoss durch das Wasser (oder den Speichel) wie ein Hecht durch das Wasser«, schrieb er in einem seiner Briefe. Im Zahnbelag eines alten Mannes, der sich nie die Zähne geputzt hatte, sah er »eine unglaublich große Gesellschaft lebender animalcules, die wendiger schwammen, als ich es bis zu diesem Zeitpunkt je gesehen habe«. Die Männer der Royal Society wollten das zuerst nicht glauben. Tierchen? Mikrokosmos? Fantasterei! Dennoch übersetzten und veröffentlichten sie seine Briefe und nahmen ihn irgendwann als Mitglied in ihren ehrenwerten Club auf.2

Es dauerte aber noch eine ganze Weile, bis die Bakteriologie ein anerkanntes Fachgebiet wurde. Bis ins spätere 19. Jahrhundert war man in der Medizin nämlich der Meinung, dass ansteckende Krankheiten durch »Miasmen« ausgelöst wurden, giftige Ausdünstungen. Von denen gab es in den damaligen Städten mehr als genug: Rauch, verwesende Abfälle, verrottender Müll, stinkende Exkremente, die oft einfach in die Flüsse geworfen wurden.

Der Anfang der Bakteriologie wird auf 1872 datiert, als der Breslauer Botaniker Ferdinand Julius Cohn (1828–1898) seine »Untersuchungen über Bakterien« veröffentlichte. Er zeigte darin, dass es viele unterschiedliche Arten gab.

So richtig berühmt wurden Bakterien aber erst als »schlechte Nachricht«, als die Forscher Louis Pasteur (1822–1895) und Robert Koch (1843–1910) herausfanden, dass sie gefährliche Krankheiten verursachen können. Dass es Bakterien und Schimmelpilze gibt, war damals zwar schon bekannt, aber nicht deren Wirkung. Pasteur forschte an Infektionskrankheiten von Menschen und Haustieren, unter anderem an der Übertragung von Tollwut, und entwickelte einen Impfstoff gegen Milzbrand. Der Franzose zeigte, dass Bakterien schweben können: Sie können sich über die Luft verbreiten und Lebensmittel verderben. Der Name »Pasteurisierung« geht auf ihn zurück, denn er fand heraus, dass kurzzeitig erhitzte Milch, in der Erreger abgetötet werden, länger haltbar ist. Bis heute verewigt sich Pasteur in fast jeder Milchtüte.

Dem Arzt und Arzneimittel-Forscher Robert Koch gelang es, Milzbrand-Bakterien im Labor zu kultivieren und ihren Lebenszyklus zu beschreiben. Vor allem aber entdeckte er 1882 und 1883 die Erreger der Tuberkulose und Cholera, damals wahre Volksseuchen, die Millionen Menschen dahinrafften. Gegen die »Schwindsucht« entwickelte Koch einen Impfstoff, das »Tuberkulin«, dessen Zusammensetzung er geheim hielt, wohl um damit möglichst viel Geld zu machen. Er setzte große Hoffnungen auf den Stoff, doch der verursachte nicht selten Fieber oder sogar den Tod der Geimpften. Im »Tuberkulin-Skandal« von 1891 verlor der Arzt viel Ansehen. 1901 erhielt er trotzdem den Nobelpreis für seine Entdeckungen – letztlich verdient.

Vor der Entdeckung von Infektionen durch Bakterien war der Wert von Desinfektion in der Medizin jahrhundertelang nicht erkannt worden. Das brachte vielen Menschen den Tod, vor allem gebärenden Frauen und ihren Kindern. Nach diesen medizinischen Entdeckungen wurde Koch zu einem Helden und »Sozialhygiene« Ende des 19. Jahrhunderts zu einem großen Thema in den Medien. Denn kaum etwas flößt Menschen mehr Angst ein als ansteckende tödliche Krankheiten. Europa hatte Pestwellen mit Millionen Toten erlebt. Die Furcht vor Ansteckungen aller Art steckt auch uns Heutigen noch in den Knochen, das haben wir in der Covid-Pandemie erlebt.

Neben Pasteur und Koch war die neue Aufmerksamkeit für Erreger auch dem Arzt und Pathologen Rudolf Virchow (1821–1902) zuzurechnen, der sich ebenfalls mit Bakterien beschäftigte und als Vater der »Sozialhygiene« gilt. Im Unterschied zu seinen beiden Kollegen war er ein Liberaler, der sich politisch und sozial engagierte. Er kritisierte unter anderem ungesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse von Arbeiterfamilien. Virchow hätte sich vermutlich im Grabe umgedreht, wenn er mitbekommen hätte, in welche Richtung seine »Sozialhygiene« nach der Jahrhundertwende umgedeutet wurde. Im damals vorherrschenden Nationalwahn verband sich der Begriff immer enger mit der Eugenik und der »Rassenhygiene«, die damals auch von Sozialdemokraten vertreten wurde und schließlich von den Nazis als Rechtfertigung für den Massenmord an Behinderten und »Lebensunwerten« benutzt wurde.

Aber zurück zu den Bakterien. Menschen haben deren Existenz also erst so richtig zur Kenntnis genommen, als es um für sie Schlimmes ging: Seuchen. Bakterien wurde regelrecht der Krieg erklärt. Bis heute haftet den winzigen Lebewesen deshalb ein »Igitt!« an, viel Ekel und Furcht vor ihrem Krankheitspotenzial. Zu dieser Entwicklung trug der Umstand bei, dass viele damalige Forscher vorher Soldaten oder Militärärzte gewesen waren. Sie übertrugen ihre militärischen Erfahrungen auf die Bakterien – es ging ihnen ums Bekämpfen und Ausrotten, Krieg und Sieg. Viele glaubten, Menschenkörper seien steril, Bazillen bedrohten sie von außen, sie müssten dagegen geschützt werden. »Dabei wurden Bakterien in die linear-kausale Vorstellung von Ursache-Wirkungsketten gezwängt, in die Idee, eine Bakterienart übe eine bestimmte Wirkung aus, beispielsweise eine Gärung oder Krankheit«, schreibt die Ärztin Anne Katharina Zschocke. »Das kam durch Laborversuche mit Monokulturen, wie sie aber nirgendwo im Natürlichen vorkommen. Heute wissen wir, dass dieselbe Bakterienart im Gesunden und Kranken vorkommen kann, es gibt folglich gar keine ›Krankheitserreger‹.«3

Aus Menschensicht sind geschätzte 99 Prozent aller Bakterien harmlos oder sogar äußerst nützlich und lebensförderlich. Nur etwa 1 Prozent von ihnen können krank machen. Manche Forschende gehen sogar davon aus, dass von etwa einer Billion Arten nur eine winzige Minderheit von 1.400 Arten für Infektionskrankheiten verantwortlich sind.4

Weil wir unser Bild über Bakterien trotz neuer Erkenntnisse aus der Wissenschaft nie richtig korrigiert haben, sind sie seit ihrer Entdeckung ständiger Ausrottung übereifriger Putzfrauen und Keimjäger ausgesetzt. Mit Desinfektionsmitteln und Sprühflaschen aller Art trachten sie in Küche und Bad jeder Mikrobe nach dem Leben. Seit der Corona-Pandemie – wohlgemerkt ausgelöst durch Viren – hat das nochmal massiv zugenommen. Dabei fördert dieser Ausrottungswahn sogar potenziell gefährliche Mikroben: Wenn die meisten Keime etwa auf einer Badezimmer-Kachel tot sind, finden neue Krankheitserreger hier Platz für ihre Vermehrung. Wenn aber alle »Rastplätze« auf der Kachel besetzt sind, zu 99 Prozent durch gute oder »neutrale« Bakterien, ist das nicht der Fall.

Auf dem menschlichen Körper ist die Bakterienjagd gar völlig zum Scheitern verurteilt. Überall auf uns und in uns siedeln Mikroben, vor allem Bakterien und Pilze. Sie schützen unter anderem Haut und Schleimhäute. Die meisten sind unsere Freunde. Sie leben vor allem im Dickdarm, wo sie pro Gramm Inhalt bis zu 100 Milliarden zählen können, und betreiben dort das Geschäft der Verdauung. Sie siedeln sich auch in der Nase an, in unseren Achselhöhlen, im Genitalbereich, in der Lunge, in der Mundhöhle bis hinunter zum Darm und seinem Ausgang.

Auf unserer Haut leben insgesamt schätzungsweise 200 Milliarden Winzlinge.5 Die Zusammensetzung ist bei jedem Menschen anders, sodass wir alle einen ganz individuellen »mikrobiellen Fingerabdruck« besitzen und sehr verschieden riechen. Bakterien sorgen auf der Haut – genauso wie auf der Badkachel – als »Platzbesetzer« dafür, dass sich hier keine »fremden« Keime niederlassen können. Sie bekommen dafür auch etwas von uns: Sie ernähren sich von unseren abgestorbenen Zellen und Sekreten von Schweißdrüsen. Das sorgt für Schweißgerüche, die wir mal als angenehm, mal als unangenehm empfinden. Frauen finden Männerschweiß manchmal sehr attraktiv, sie können das jeweilige Mannsbild »gut riechen«. Ein Schweizer Forscherteam fand heraus: Sie bevorzugen den Geruch von männlichen Wesen, die eine andere Immunabwehr haben als sie selbst.6 Sexuelle Attraktion ist also auch eine Frage des Geruchs, den man(n) nicht per Deodorant, Parfüm oder Rasierwasser-Wolken tilgen sollte.

Keine Bakterienart ist überall zu finden, sie sind alle an ein bestimmtes Milieu gebunden und haben ihre Lieblingsplätze. Was der niederländische »Tierchen«-Forscher Leeuwenhoek noch nicht wissen konnte: Im Mund hat jeder Zahn und jede Seite eines Zahns eigene Arten und Stämme, ebenso sieht es auf der Zunge und im Gaumen aus. Selbst die rechte und die linke Hand sind höchst unterschiedlich bewimmelt, wobei Frauenhände aus unbekannten Gründen eine höhere Diversität aufweisen als die von Männern. Der individuelle mikrobielle Fingerabdruck freut übrigens auch Detektive und Kriminalbeamte: Auf einer Computertastatur können sie sogar zwei Wochen nach der Benutzung noch feststellen, wer sie berührt hat. Auch der Speichel hat es in sich: Während eines zehnsekündigen Zungenkusses wechseln etwa 80 Millionen Bakterien ihren Wirt. Jeder und jede von uns gibt pro Stunde Millionen biologischer Partikel einschließlich Mikroben und menschlicher Zellen über Atem, Haut und Haare ab. Die Anwesenheit von nur einer Person in einem Raum kann der Luft stündlich 37 Millionen Bakterien hinzufügen.7

Das Reich der Mikroben

Vermutlich hat sich der eine oder die andere beim Lesen gefragt, was genau denn nun der Zusammenhang zwischen Bakterien und Mikroben ist. »Mikroben« oder »Mikroorganismen« sind Oberbegriffe, die Bakterien mitumfassen. Seit den Entdeckungen von Leeuwenhoek streiten sich die Gelehrten darüber, was alles in ihr Reich gehört. »Mikrobe« ist die Kurzform von »Mikroorganismus« und bedeutet »kleines Leben«. Die beiden Begriffe umfassen Lebewesen, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind – eine sehr menschenzentrierte Definition, die auf dem Sehvermögen des menschlichen Auges beruht. Alle Lebewesen mit einem Durchmesser von weniger als etwa 0,1 Millimeter sind also Mikroben. In einem Punkt wie jenem hinter diesem Satz könnten 500.000 Mikroben Platz finden.8

Die Einzelheiten dieser wissenschaftlichen Debatte sind hochkompliziert, vollgespickt mit Fachbegriffen und für Laien kaum verständlich, deshalb wollen wir hier nicht zu sehr in die Tiefe gehen. Die meisten Forschenden sind sich aber einig: Zellkernlose Bakterien und Ur-Bakterien (Archaeen) gehören zu den Mikroben, außerdem Gruppen mit Zellkern, zu denen verschiedene Pilzarten einschließlich bestimmter Hefen und einzellige Algenarten zählen. Viren fallen nicht darunter, weil sie nicht allein lebensfähig sind. Aktuell, sagen manche, umfasse der Stammbaum des Lebens 92 Bakterienstämme, 26 Archaeenstämme und 5 »Supergruppen«, die Tiere und Pflanzen umfassen.9 Doch Vorsicht: In der Mikrobiologie ist ständig alles in Bewegung, neues Wissen löst in ungeheurem Tempo altes ab. Ungeklärt ist etwa der Streit, ob die erst vor kurzem entdeckten Riesenviren auch zu den Mikroben gehören sollten, weil sie fast schon Lebewesen sind. Es bleibt nur eine Erkenntnis: Alles Wissen der Menschheit ist vorläufig. Auch das, was wir hier wiedergeben.

Lebewesen besitzen Erbmaterial, mit dem sie sich vermehren können – das ist ihr gemeinsames Merkmal. Bei Bakterien und Archaeen ist diese spiralförmige DNA nicht von einer doppelwandigen Hülle umschlossen, sie besitzen also keinen Zellkern. Ihre »Kernlosigkeit« spiegelt sich in ihrem Namen: Prokaryoten. Das altgriechische pro bedeutet »vor«, karyon steht für »Kern«. Sie sind also »Vorkernige«. Eukaryoten hingegen haben einen Zellkern, in dem die Chromosomen lagern, umschlossen von einer Doppelmembran. Eu steht für »gut« und »sehr«, sie sind nach altgriechischem Verständnis also sehr kernig. Solche Zellen kommen in Pflanzen, Pilzen, Tieren und Menschen vor. Wir Menschen dürfen uns also als äußerst kernig betrachten.

Aber was sind Bakterien überhaupt? Das Wort stammt vom altgriechischen Begriff bakterion, Stäbchen. Diese Benennung aus dem 19. Jahrhundert ist aus heutiger Sicht irreführend, denn keineswegs alle Bakterien sind stäbchenförmig. Ihre Erscheinungsweise ist faszinierend vielfältig. Es gibt sie in allen Arten und Formen: runde, stielförmige, sternchenförmige, strahlenförmige, wendelförmige, zylinderförmige, keulenförmige, in Kommaform, in Korkenzieherform, mit Anhängen, Fäden, Verzweigungen, alleinlebende, kolonienbildende, in Verkettungen und so weiter. Sie alle können miteinander kommunizieren, Gene untereinander austauschen und Gene von anderen in ihre DNA übernehmen. Darum ist es so schwierig, hier überhaupt von »Arten« zu sprechen. Und deshalb können binnen kürzester Zeit neue, an veränderte Bedingungen angepasste Arten entstehen – eine Urkraft der Evolution. Jeder Stamm könne potenziell »Gene von jedem anderen Stamm über eine Reihe von Vermittlern erhalten. Dadurch können genetische Informationen im Mikrokosmos mit einer Leichtigkeit und Geschwindigkeit verbreitet werden, die der modernen Telekommunikation nahekommt«, schwärmte die Mikrobiologin Lynn Margulis.10

Da die DNA von Bakterien sehr einfach gebaut ist, können sie sich auch ungeheuer schnell vermehren. Unter optimalen Bedingungen verdoppelt sich die Menge etwa des Darmkeims Escherichia coli in nur 20 Minuten. Ohne Gegenspieler wäre der ganze Planet so innerhalb kürzester Zeit nur noch von Escherichia coli besiedelt.

Färbt man Bakterien unter einem Elektronenmikroskop ein, entstehen wunderschöne Bilder: grüne Kugeln, rote Spiralen, blaue Irgendwasse, die mit ihrem Geißelschwanz, dem Organ ihrer Fortbewegung, entfernt an schwimmende Zigarren erinnern, orangefarbene bunte Ketten aus kugeligen Bakterien. Ein einziges Formenwunder. Und alle winzig. Ein paar davon kann man in den Fotos unserer »Mikrolympiade« einige Seiten weiter bestaunen.

In den 1970er-Jahren entdeckte ein Team um Carl Woese eine bis dahin undenkbare Lebensform: Bakterien, die sich in siedenden Schwefelquellen bei etwa 100 Grad Celsius wohlfühlen. Sie nannten sie Archae-Bakterien oder Archaeen, weil sie archaisch anmutende Orte lieben und sich darin vermehren. Sie leben in der Tiefsee, in vulkanischen Quellen und an anderen extremen Standorten. Die meisten ernähren sich von Schwefel oder Wasserstoff und sterben in Kontakt mit Sauerstoff, der für sie ein Zellgift ist. Früher »Urbakterien« genannt, gelten Archaeen heute wegen ihrer extremen Lebensweise als eigenständiges Reich im Stammbaum des Lebens.

Archaeen und Bakterien können praktisch überall existieren, in der Dunkelheit, bei starker Strahlung, unter hohem Druck. Da sie sich hauptsächlich von anorganischem Material ernähren, existieren sie auch dort, wo es kein anderes Lebewesen aushält. Man könnte auch sagen: Sie sind Extremisten.

Zur Außenwelt hin grenzen sich Archaeen und Bakterien mit einer durchlässigen Zellmembran ab, die ihr Inneres umschließt. Darin befindet sich unter anderem die strangförmige freiliegende DNA, mit der sich Bakterien durch Zellteilung vermehren, und die Ribosomen, die Proteine (Eiweiße) herstellen.

Wie viele Bakterienarten auf der Welt existieren, ist unbekannt und mit dem heutigen Stand der Technik auch nicht zu erforschen. Manche nennen die Zahl von etwa 10 Millionen, andere kommen auf bis zu einer Milliarde oder gar einer Billion, aber niemand weiß Genaues. Forschende schätzen, dass 95 bis 99 Prozent aller Arten überhaupt noch nicht entdeckt worden sind. Das gilt ganz besonders für das Bodenleben, das in der Wissenschaft aus verschiedenen Gründen lange vernachlässigt wurde. Was da unterirdisch wimmelt, kreucht und fleucht, ist für Oberirdische immer noch ein großes Rätsel. Man weiß nur: In nur einem Gramm Erde können sich ungefähr eine Milliarde Lebewesen und schätzungsweise 100.000 Bakterienarten befinden.11

Eine besondere Rolle nehmen Cyanobakterien ein: Sie sind wahre Stoffwechsel-Wunder. Sie schwimmen in Meeren und Gewässern und können Fotosynthese betreiben, stellen also aus Sonnenenergie und Kohlendioxid Zucker her, wobei als »Abfallprodukt« Sauerstoff entsteht. Cyanobakterien wurden früher »Blaualgen« genannt und damit fälschlich zu den Algen gezählt. Sie haben aber im Unterschied zu den einzelligen Mikroalgen keinen Zellkern.

Cyanobakterien und Algen sind enorm wichtig für den ganzen Planeten, weil sie bei ihrem Stoffwechsel Sauerstoff freisetzen, CO2 binden und unzählige Meerestiere ernähren.

Pilze gehören zum Reich der Eukaryoten, der »Kernigen«. Bis vor gar nicht so langer Zeit wurden sie zu den Pflanzen gezählt, doch aus heutiger wissenschaftlicher Sicht stehen sie den Tieren und damit auch uns Menschen näher als dem Grünzeug. Unter ihnen gibt es viele Einzeller wie etwa Hefepilze, die uns netterweise Feierabend-Biere produzieren. Die meisten Pilze bestehen aus mikroskopisch feinen Pilzfäden und bleiben unsichtbar, solange sie keine Fruchtkörper ausbilden. Erst wenn diese Fruchtkörper mit ihren wunderhübschen Kappen und Stielen erscheinen, werden Pilze für das bloße Auge sichtbar.

Eine Minderheit der Forschenden zählt auch die Viren zum Reich der Mikroorganismen. Von ihrer Größe her wäre das gerechtfertigt, denn sie sind nur nanometergroß und bloß durch ein Elektronenmikroskop erkennbar. Für die meisten gelten sie aber nicht als Lebewesen, weil sie keine eigenständigen Stoffwechsel aufweisen und sich nicht selbstständig vermehren können, sondern nur in einem Wirt. Ihr Name stammt aus dem Lateinischen und bedeutet »Feuchtigkeit, Schleim, Saft, Speichel«. Sie bestehen nur aus DNA oder RNA und einigen Eiweißen, mittels derer sie in eine Wirtszelle eindringen, um sich dort zu vermehren.

Viren können bekanntlich Virusinfektionen auslösen, darunter Schnupfen, Grippe, Covid-19 und noch gefährlichere Krankheiten wie HIV oder Ebola. Deshalb haben auch sie keinen guten Ruf – genauso wie die Bakterien zu Unrecht, denn auch sie haben eine Schlüsselrolle in der Evolution inne. Bei ihrer rasanten Vermehrung entstehen »Kopierfehler«, etwa Punktmutationen, die in ihren Wirten für die Anpassung an veränderte Lebensumstände höchst nützlich sein können. Oft schaden Viren ihren Wirtsleuten nur in begrenztem Ausmaß, weil sie ihn ja weiter benötigen. Ein gesunder Mensch beherbergt schätzungsweise 380 Billionen Viren – hundertmal mehr als es Bäume auf dem Planeten gibt.12 Und 10-mal so viele wie Bakterien.

Viren spielen zudem eine existenziell wichtige Rolle darin, das Gleichgewicht in Ökosystemen und Mikrobiomen zu erhalten. Unter anderem kontrollieren sie Bakterienpopulationen. Bakteriophagen (oder kurz Phagen) sind Viren, die auf Bakterien als Wirtszellen spezialisiert sind – sie töten alle 48 Stunden die Hälfte aller Bakterien auf dem Planeten und sorgen so für ein Gleichgewicht der Arten.13

Die Entdeckung des Mikrobioms

Wenn wir mit einem Elektronen-Mikroskop durch die Gegend schauen könnten, dann könnten wir sehen, dass fast jeder Quadratmillimeter dieser Welt von Mikroorganismen nur so wimmelt. Die Erde ist ein Planet der Mikroben, sie sind die heimlichen Herrscher über alles. Jeder Mensch, jedes Tier, jede Pflanze mitsamt Blättern und Wurzeln ist besiedelt, alle Meere, Flüsse und Gewässer einschließlich Tiefsee, Wattenmeer und Schlick, die Luft mit ihren Wolken und ihrem Niederschlag, Landschaften, Berge, Gletscher, Städte, Häuser, Steine, sogar das Eis an den Polen, Wüsten und Gestein tief unter der Erde – einfach alles. Ein Teelöffel Erdreich enthält etwa eine Milliarde Bakterien, ein Teelöffel Wasser aus einem Teich eine Million und ein Kubikmeter Luft auch noch eintausend. Allein die unterirdische Biosphäre der Erdkruste beherbergt 15 bis 23 Milliarden Tonnen Bakterien – »Hunderte Male mehr, als alle Menschen der Erde zusammen auf die Waage bringen.«14

Was ist ein Mikrobiom?

Ein Mikrobiom besteht aus lebenden Mikroorganismen, die an einem bestimmten Ort leben, ihren Genen und deren Interaktionen miteinander, mit ihrem Wirt und der Umwelt. Es handelt sich um Bakterien, Archaeen, einzellige Pilze, einzellige Algen und einzellige »Urtierchen«, etwa Wimper- und Geißeltierchen. Viren gehören nicht dazu, weil sie wie gesagt nicht als eigenständige Lebewesen gelten. Das Wort leitet sich ab von dem Altgriechischen mikro, »klein«, und bios, »Leben«. 

Das Mikrobiom ist gleichzeitig der Lebensraum dieser Winzlinge, das »Theater ihrer Aktivitäten«, wie die Mikrobiologin Gabriele Berg es formuliert.15 Wir alle haben nicht nur Mikrobiome, etwa im Darm. Wir sind auch selbst Teil von größeren Mikrobiomen, etwa in der Luft, wir sind ein Ökosystem, eine Gesamtheit, ein Holobiont.

Die Forschung dazu ist noch jung, ungefähr 30 Jahre alt. Früher war die sogenannte mikrobielle Ökologie ein Nischenthema, heute wird sie zum Mainstream. Denn um das Jahr 2000 wurde klar: Die meisten Mikroben sind keine Krankheits-, sondern Gesundheitserreger – mit einem riesigen Potenzial für die Landwirtschaft, die Wirtschaft und die Gesundheit der Menschen. Sie stehen in engen Wechselbeziehungen, sind aufeinander angewiesen und sind als Gemeinschaft Giganten des Stoffwechsels aller Lebewesen und aller evolutionären Weiterentwicklungen. 

Allerdings sind die meisten Organismen in Mikrobiomen noch unerforscht. Über das menschliche Mikrobiom weiß man am meisten, weit weniger über das der Tiere, Pflanzen und des Bodenlebens – deshalb fallen unsere Kapitel über diese Themen auch unterschiedlich lang aus. Bakterien sind am besten erforscht, denn auf sie konzentrierte sich in der Vergangenheit das Hauptaugenmerk der Wissenschaft. Rund 90 Prozent der bisherigen Forschung galten ihnen. In letzter Zeit macht das Potenzial von Pilzen immer mehr von sich reden, hier gibt es inzwischen viele neue Studien. Am wenigsten weiß man über Algen.

Früher musste man als Wissenschaftler und Forscherin alles, was man untersuchen wollte, mühsam im Labor in der Petrischale nachzüchten. Das kostete sehr viel Zeit und ist bei Mikroorganismen oft unmöglich: Viele sterben, wenn sie mit Sauerstoff in Berührung kommen. Deshalb lag der größte Teil der Mikrobenwelt lange buchstäblich im Dunkeln, man wusste kaum etwas über sie.

Das änderte sich, als der britische Biochemiker Frederick Sanger 1975 ein Verfahren zur Gen-Sequenzierung entwickelte, für das er später einen Nobelpreis erhielt. Hinzu kamen Ende der 1980er-Jahre neue molekulare Methoden zur Untersuchung mikrobieller Lebensgemeinschaften. Forschenden fiel auf, dass alle mehrzelligen Lebewesen ein Schlüsselmolekül gemeinsam haben, die sogenannte ribosomale 16S-RNA. Es wird benötigt, um Ribosomen zu bilden – Zellenbestandteile, die Proteine aufbauen, welche in allen Lebewesen vorkommen. Mit 16S-RNA konnte man alle Mehrzeller vergleichen, auf gemeinsame Urahnen zurückführen und dadurch neue Äste im Stammbaum des Lebens entdecken.

Dass das Wissen um die Winzwesen inzwischen explodiert, ist computerbasierten Gen-Sequenzierungsverfahren zu verdanken. Die Grundlagen dafür schuf das Human Genome Project, ein von 1990 bis 2003 laufendes internationales Forschungsprojekt. 2001 verkündeten die Beteiligten unter großem Mediengetöse, das menschliche Genom mit seinen drei Milliarden Basenpaaren auf den Chromosomen der DNA sei entschlüsselt – was dann allerdings erst 2003 der Fall war. Inzwischen gibt es das Next Generation Sequencing