Viele Bakterien können ungünstige Bedingungen einfach „aussitzen“: Sie bilden Dauerformen aus. Diese trotzen – in unterschiedlichem Ausmaß – Trockenheit, Nahrungsmangel, aggressiven Chemikalien und Strahlung, die das Erbgut von wachsenden Zellen schädigt.
Besonders resistent sind die Sporen von Bodenbakterien wie Bacillus und Clostridium, die unter ungünstigen Bedingungen Jahrzehnte überdauern können. Dabei werden einzelne Zellen in Sporen umgewandelt, die beim Eintreten günstiger Bedingungen mit dem erneuten Wachstum beginnen. Zu den Mikroorganismen, die solche sogenannten Endosporen bilden, gehört auch der Milzbranderreger Bacillus anthracis.
Sporenbildung im „Rudel“
Eine andere Strategie verfolgen Myxobakterien, die in Rudeln leben. Das Leben in der Gruppe ist für sie essenziell, da sie viele Enzyme nach außen abgeben, um Nährstoffe schon in der Umwelt abzubauen, bevor sie aufgenommen werden. Für Einzelzellen ist eine solche Nahrungsgewinnung energetisch ein Minusgeschäft, mit dem man nicht wachsen kann. Myxobakterien müssen daher auch gruppenweise überdauern.
Bei schlechten Bedingungen kriechen tausende von Zellen zusammen und bilden Sporenkörper aus, in denen sich viele Zellen in Myxosporen umwandeln. Treten irgendwann, unter Umständen nach Jahren oder Jahrzehnten, wieder gute Bedingungen ein, wandeln sie sich gemeinsam in „normale“ Zellen zurück und bilden ein neues Rudel.
Cyanobakterien, die Filamente aus unterschiedlichen Zelltypen bilden können, nutzen eine weitere Variante der Sporenbildung. Bei ihnen werden die Dauerformen „auf Vorrat“ als ein Zelltyp mit in die Fäden eingebaut. Ein weiteres Beispiel sind Streptomyceten. Diese bilden Mycelien aus nicht klar voneinander getrennten Zellen. Am Rand eines solchen Mycels gibt es noch viele Nährstoffe und es findet Wachstum statt. Gleichzeitig sind in der Mitte die Nährstoffe aufgebraucht und es bildet sich ein fadenförmiger Fortsatz, ein sogenanntes Luftmycel, aus. Dort werden Sporen gebildet, die über die Luft für die weitere Verbreitung sorgen. Neben diesen Beispielen gibt es viele weitere Bakterien, die Dauerformen ausbilden können.
Jörg Soppa, Universität Frankfurt/ Forschung Frankfurt
