Was sind Mikrorganismen?
Mikroorganismen sind extrem kleine eigenständige Lebewesen, die außerhalb von Zellverbänden überleben und sich fortpflanzen können.
Ohne diese autarken kleinen Kerlchen gäbe es kein Leben auf unserem schönen Planeten Erde, so wie wir es kennen. Es gilt als gesichert, dass unser Leben mit einem einzigen Molekül im riesigen Ur-Ozean begann. Das Besondere an ihm: Es konnte umherschwimmendes Material dazu verwenden eine identische Kopie seinerselbst zu erstellen und sich so vielfach vermehren.
Zu den Mikroorganismen zählen wir Bakterien, Viren, Schimmelpilze und Hefen. In der Größe können sie sehr unterschiedlich sein. Allen gemeinsam ist jedoch, dass sie nur unter dem Mikroskop sichtbar sind.
Escheria coli zum Beispiel (ein recht bekannter Mikroorganismus) ist durchschnittlich circa zwei Millionstel Meter lang. Andere sind wesentlich größer, wieder andere sehr viel kleiner.
Sind in unserer direkten Umgebung viele Mikroorganismen?
Wir befinden uns in Dimensionen, die sich unserer Vorstellung weitgehend entziehen. Vielleicht können uns ein paar Beispiele helfen uns anzunähern:
Seriöse Schätzungen besagen, dass die Erde von zwei bis drei (oder auch mehr) Milliarden verschiedenen Mikrobenarten bevölkert wird. Nicht einmal ein halbes Prozent davon wurden bisher entdeckt und wurde klassifiziert. Allein auf einem Teelöffel Blumenerde finden sich ungefähr zehntausend verschiedene Arten. Wir können auf diesem Löffel rein rechnerisch 1 Billion Mikroben vermuten.
Auf einem Quadratzentimeter der menschlichen Haut befinden sich mindestens 100.000 Mikroorganismen. Es wird geschätzt, dass den Menschen zehn- bis hundertmal so viele Mikroorganismen bevölkern, wie er körpereigene Zellen besitzt. Das sind bei einem gesunden Durchschnittsmenschen ein bis zwei Kilogramm Mikroben.
Wir schleppen also täglich mehr Mikroorganismen mit uns herum als eigene Zellen.
In einem Liter Meerwasser können mehr als 20.000 unterschiedliche Arten von Mikroorganismen leben, in den Ozeanen insgesamt sogar bis zu zehn Millionen Arten.
Machen Mikroorganismen krank?
Hören wir die Begriffe »Bakterien, Viren, Schimmelpilze, Mikroorganismen« isoliert, dann denken viele sofort an Krankheiten, womöglich sogar an Seuchen und andere unangenehme Dinge. Die vorgenannten Zahlen belegen jedoch eindeutig, wie nützlich, wertvoll und lebensnotwendig diese kleinen Lebewesen für uns sind.
Sie helfen uns bei fast allen Verdauungsvorgängen, können die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern und können sogar helfen Erdölteppiche zu beseitigen, um nur einige Beispiele zu nennen.
Erst seit dem Ende des neunzehnten Jahrhunderts wurde entdeckt, dass Mikroben auch Krankheiten hervorrufen können, sogenannte pathogene Keime. Die Angst vor diesen wenigen, krankmachenden Mikroben ernährt heute ganze Industriezweige. Die Wissenschaftsgeschichte hat aufgezeigt, dass dieser geldbringende Effekt auch schon Ende des 19. Jahrhunderts gewinnbringend genutz wurde. Dennoch, die meisten Mikroorganismen verursachen keine Krankheiten. Ganz im Gegenteil, sie helfen unserem Organismus gesund zu bleiben. Selbst Arzneimitteln wie z. B. Insulin und Antibiotika werden biotechnisch aus Bakterien hergestellt.
Was wäre die Erde ohne Mikroorganismen?
Diese Frage ist natürlich nicht zu beantworten. Wahrscheinlich wäre sie wüst und leer. Die Schöpfungsgeschichte ist also nicht zuletzt auch eine Geschichte über Mikroorganismen, dem ersten Leben auf unserem Heimatplaneten. Ungefähr drei Milliarden Jahre hatten die Mikroorganismen unsere Erde für sich allein, erst dann entstanden vor etwa 600 Millionen Jahren die komplexeren Organismen, zu denen sich zuletzt (vor ca. 130.000 Jahren) auch der heutige Mensch gesellte. Nur durch Mikroorganismen ist die Erde überhaupt andauernd bewohnbar. Mindestens die Hälfte des elementaren Sauerstoffs auf der Erde wird von Mikroorganismen erzeugt.
Wo halten sich Mikroorganismen am liebsten auf?
Mikroorganismen wachsen in einer größter Vielfalt in unterschiedlichsten Umgebungen: Einerseits in extremer Kälte (es wurden schon Mikroorganismen auf -273 °Celsius heruntergekühlt und haben überlebt), andererseits auch in extremer Hitze (es gibt eine wissenschaftlich untersuchte Mikrobenart, die kein Problem hat andauernd bei 113 °Celsius zu leben und sich sogar noch bei 106 °C freudig vermehrt). Dann sind Mikroben bekannt, die radioaktive Strahlung besser als alle anderen Lebewesen verkraften. Druck, Dunkelheit, salzige, saure und alkalischer Umgebung, gegen all diese sind spezielle Mikrobenarten gerüstet. Oft existieren sie noch an Orten, an denen außer ihnen keine anderen Lebewesen mehr zu finden sind.
Die außergewöhnlichen Merkmale von Mikroorganismen spiegeln sich in der Vielfalt der ökologischen Nischen wider, in denen sie noch zu finden sind. Diese können wichtige Aufgaben in der Biotechnologie (Polymerase), bei der Energiegewinnung, beim biologischen Abbau von Abfall und Schadstoffen und vielem mehr erfüllen. Bei Unglücksfällen der Erdölindustrie, werden spezielle Mikroben eingesetzt, die diese als „Teppich“ auf dem Meer schwimmenden Schadstoffe auffressen. Mikroorganismen werden bei der Schädlingsbekämpfung als Alternative zu giftigen chemischen Mitteln eingesetzt. Auch alle Duftstoffe, die wir wahrnehmen sind nichts anderes als Mikroorganismen. Für welche Prozesse Mikroben verantwortlich sind und welche Anwendungen sich daraus ergeben ist uns wahrscheinlich noch nicht ansatzweise bewusst.