Fakten über Mikroorganismen
- Mikroorganismen traten als
erste Organismen auf der Erde vor etwa 3,8 Milliarden Jahren auf, Vielzeller
entwickelten sich erst vor etwa 600 Millionen Jahren im Neoproterozoikum und der moderne
Mensch erschien sogar erst vor etwa 130.000 Jahren.
- Mikroorganismen übertreffen
alle anderen Spezies bei weitem an Zahl und stellen mit
70 % den größten Anteil an lebender Materie (Biomasse)
dar.
- Weniger als 0,5 % der
geschätzten 2 bis 3 Milliarden Spezies der Mikroorganismen wurden bislang
entdeckt und klassifiziert.
- Mikroorganismen treiben die
für das Leben auf unserem Planeten wichtigen geochemischen
Stoffumsetzungen an und beeinflussen das globale Klima. Die mikrobielle
Verstoffwechselung
kritischer chemischer Elemente wie Kohlenstoff
oder Stickstoff
trägt dazu bei, die Erde bewohnbar für alle anderen Lebewesen zu halten.
Mikroorganismen erzeugen mindestens die Hälfte des elementaren Sauerstoffs
(O2) des Planeten.
- Mikroorganismen gedeihen in
einer erstaunlichen Vielfalt sehr unterschiedlicher Habitate,
sowohl in extremer Hitze, Kälte, Strahlung, Druck, Dunkelheit,
als auch in salziger,
saurer
und alkalischer Umgebung. Oft
leben sie dort, wo keine anderen Lebewesen existieren können, und beziehen
ihre Nährstoffe ausschließlich aus anorganischem
Material (Siehe hierzu auch: Extremophile).
- Die ungewöhnlichen
Fähigkeiten von Mikroorganismen spiegeln sich in der Vielfalt der ökologischen Nischen wider, die sie
besetzen können. Diese wiederum könnten sich als Quelle für noch
unbekannte Gene
und Organismen
erweisen, die wertvoll sind für Biotechnologie
(siehe hierzu zum Beispiel Polymerase),
Energiegewinnung, biologischer Abbau von Abfall und Schadstoffen
und vieles mehr. Wenn bei Havarien von Tankern auf dem Meer Erdöl oder
Erdölprodukte austreten, „fressen“ spezielle Mikroben diese als „Teppich“
auf dem Meer schwimmenden Schadstoffe auf.
- Die Zusammensetzung der Biozönose
hinsichtlich ihrer Arten (engl.: diversity pattern =
„Vielfältigkeitsmuster“) in einem Biotop und
ihre Änderungen können zur Überwachung (engl.: monitoring) des
Biotops beziehungsweise zur Vorhersage von Änderungen in einem Ökosystem
genutzt werden.
- Die Genome von Mikroorganismen
sind von geringer Größe und wenig komplex reguliert: gewöhnlich bestehen
sie aus nicht mehr als 10 Millionen DNA-Basen,
im Vergleich zu den etwa 3 Milliarden Basen des Genoms von Menschen oder Mäusen.
- Auf und im menschlichen
Körper existieren etwa 10 bis 100 mal mehr Mikroorganismen (vor allem Bakterien),
als menschliche Zellen, aus denen ein Mensch besteht: Etwa 1 Billiarde
(1015) Mikroorganismen stehen 10 - 100 Billionen
(1013 - 1014) menschliche Zellen gegenüber, dies
entspricht einer Gesamtmasse von 0,5 bis 1 kg Mikroorganismen. Gesunde
Menschen haben alle nahezu den gleichen Besatz von Mikroorganismen in Darm, Mund und Nase sowie auf der
Haut. Auf einem
Quadratzentimeter Haut haben – wenn man von Bakterien mit 1 µm Länge und
0,5 µm Breite ausgeht – theoretisch 200 Millionen
Bakterien Platz. Tatsächlich leben aber etwa nur 100 bis 10.000 Bakterien
pro cm² Hautfläche; die Haut ist also relativ keimarm. Im Magen-Darm-Trakt
bilden sie die Darmflora und produzieren Vitamine (Biotin, Folsäure
und Vitamin K), stärken das Immunsystem und verhindern die Ansiedlung und
Ausbreitung von pathogenen Bakterien und Pilzen. In einem einzigen Gramm
menschlichen Kots
befinden sich etwa 100 Milliarden Mikroorganismen.
- In einem Liter Meerwasser
können mehr als 20.000 unterschiedliche Arten von Mikroorganismen leben,
in den Ozeanen
insgesamt sogar bis zu zehn Millionen Arten.
- Mikroorganismen, genauer
die Milchsäurebakterien (Döderleinflora), sorgen für ein saures Milieu (pH 3,8 -
4,5) in der Vagina
von Säugetieren
und verhindern so bakterielle Infektionen.
- Bald nach dem Tod werden Mensch
und Tier von den eigenen Darmmikroorganismen zersetzt; die intakten Schleimhäute
lebender Organismen schützen sie vor den zersetzenden Bakterien im Darm.
- Die meisten Mikroorganismen
verursachen keine Krankheiten.
- Bakterien werden
biotechnisch zur Herstellung von Arzneimitteln genutzt wie z. B. Insulin
und Antibiotika.
- Das Darmbakterium Escherichia coli verdoppelt sich unter
optimalen Bedingungen alle 20 Minuten.
- Mikroorganismen werden bei
der Schädlingsbekämpfung als Alternative zu giftigen chemischen Mitteln
eingesetzt.
- Mikroorganismen im Magen
(Gattung Deinococcus) wurden auch im Kühlwasser von Kernkraftwerken und
arsenverseuchten Abfällen gefunden, es gibt sehr viele verschiedene
Mikroorganismusstämme auf und in unserem Körper, so unterscheiden sich die
Stämme in der Armbeuge erheblich zu denen auf der Unterarmhaut.
Mikroorganismen als Krankheitserreger
Ein kleiner Anteil der Mikroorganismen ist pathogen,
d. h. diese Organismen verursachen bei Pflanzen, Tieren oder Menschen Krankheiten
und haben deshalb eine besondere Bedeutung. Die wissenschaftliche Disziplin,
die sich mit den bei Menschen und Tieren pathogenen Mikroorganismen befasst ist
die Medizinische Mikrobiologie. Die Phytopathologie
befasst sich unter Anderem mit den bei Pflanzen pathogenen Mikroorganismen.
|