FG099 Biodiversität von Mikroorganismen

27. Februar 2023 · 1 Std. 58 Min.

Bakterien sind nicht primär "böse" Krankheitserreger, sondern eine überwiegend nützliche, enorm vielfältige Lebensform mit beispiellosen evolutionären Fähigkeiten – von denen wir erst 0,001 % kennen und deren Biodiversität für Klimastabilität und Ökosystemfunktionen entscheidend ist.

Die Folge erforscht mit Jörg Overmann, Mikrobiologieprofessor an der TU Braunschweig, die verborgene Welt der Mikroorganismen. Zentral ist die Erkenntnis, dass Bakterien zwar kleine, aber hochaktive Organismen sind, die vier Milliarden Jahre Evolution hinter sich haben und dadurch unglaublich vielfältig sind. Während nur etwa 19.000 Arten beschrieben sind, existieren schätzungsweise zwischen 10 Millionen und einer Milliarde Arten. Die Folge beleuchtet ihre Rolle in Ökosystemen, ihre rasante Evolution und warum ihre Biodiversität in Klima- und Bodendebatten bislang unterschätzt wird.

Zahlen & Fakten

10 Millionen bis 1 Milliarde

Schätzungsbereich für die tatsächliche Gesamtanzahl existierender Bakterienarten weltweit

8 Millionen

Geschätzte Anzahl der bekannten Tier- und Pflanzenarten auf der Erde

0,001 %

Anteil der Bakterienarten, die der Wissenschaft bekannt sind im Verhältnis zu geschätzten 19.000 bekannten gegenüber einer Milliarde existierenden Arten

Weitere 8 Zahlen & Fakten anzeigen

4 Milliarden Jahre

Zeitraum, den Mikroorganismen zur evolutionären Entwicklung zur Verfügung hatten

60 %

Abbauquote eines hochstabilen Schadstoffs (PCB/Tetrachlorethen) in Grundwasser durch gezielt eingebrachtes Bacterial im Labor (Michigan-Beispiel)

19.000

Bekannte und beschriebene Arten von Bakterien nach aktuellem Stand der Wissenschaft

50.000

Geschätzte Anzahl von Bakterienarten in einem einzelnen Gramm Boden

550

Ungefähre Anzahl pathogener (krankheitserregender) Bakterienarten unter allen bekannten Arten

1 Million Zellen

Anzahl von Bakterienzellen in einem Fingerhut (ca. ein Milliliter) Wasser

10^9

Ungefähre Anzahl von Bakterienzellen in einer stecknadelkopfgroßen Kolonie

10^30

Abschätzung für die Gesamtzahl von Bakterienzellen auf der Erde (zehn mit 30 Nullen)

Themen & Erkenntnisse

Wissenschaftsweg und erste Erkundungen der Mikrobiologie · ab 02:41: Overmanns Werdegang von naturnahem Aufwachsen über biologisches Studium zu internationaler Mikrobiologieforschung an spezifischen ökologischen Problemen.

Unbekannte Vielfalt und wissenschaftliche Unvollständigkeit · ab 04:49: Mikroorganismen zeigen extrem höhere Artenvielfalt als Tiere und Pflanzen, doch sind nur Bruchteile bekannt. Forschung konzentriert sich auf funktional wichtige Arten.

Wissenschaftsgeschichte der Mikrobiologie: Von Pestdoktoren zu modernen Methoden · ab 09:34: Von unbewusster Nutzung über Mikroskopie zur wissenschaftlichen Kultivierbarkeit im 19. Jh. Echter Durchbruch erst durch Molekularbiologie seit den 1970ern.

Warum Bakterien "böse" wirken und tatsächlich nützlich sind · ab 15:46: 99,95 % aller Bakterienarten sind nicht pathogen; ihre Hauptrolle liegt in Nährstoffkreisläufen, Biotechnologie und Ökosystemfunktionen.

Evolution und Antibiotikaresistenz: Die Flexibilität von Bakterien · ab 26:29: Bakterienmengen ermöglichen seltene Mutationen praktisch regelmäßig; horizontaler Gentransfer verbreitet Resistenzen blitzschnell über Artgrenzen hinweg.

Zukunftsforderungen: Mikrobiodiversität in Biodiversitätsdebatten verankern · ab 01:51:45: Biodiversitätsschutz muss Bodenmikrobiodiversität einbeziehen und Ökosystemleistungen für Klima berücksichtigen; Phagentherapie als Resistenz-Alternative ausbauen.

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