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Amöben als Landwirte

In Schleimpilzpopulationen tragen einige Individuen Bakterien mit sich herum, um sie in Notzeiten zu kultivieren und zu ernten – und zu verspeisen.

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(1. Februar 2011) Um nicht bei jedem Hungergefühl zum Jagen und Sammeln losziehen zu müssen, haben unsere Vorfahren vor mehr als 10.000 Jahren die Landwirtschaft für sich entdeckt. Auch bestimmte Tiere kultivieren und ernten, wie manche Ameisen oder Termiten (ihnen geht es um Pilze). Selbst Mikroorganismen können eine Art primitive Landwirtschaft betreiben. Wissenschaftler um Debra Brock vom Department of Ecology and Evolutionary Biology, Rice University Texas, haben kürzlich herausgefunden, dass die soziale Amöbe Dictyostelium discoideum symbiotisch lebende Bakterien zur Nahrungsgewinnung kultiviert (Debra Brock et al. Nature 2011, 469(7330):393-6). D. discoideum gehört zu den Schleimpilzen (Eumycetozoa) und lebt unter günstigen Umweltbedingungen als Einzeller im Boden. Bei Nahrungsknappheit lagern sich die Amöben zu einem Zellverband zusammen. Diese temporäre mehrzellige Organisationsform wächst zu einem Fruchtkörper heran, der zur Verbreitung der Sporen dient.

 

Bei etwa einem Drittel der gesammelten Fruchtkörper fanden die Wissenschaftler Bakterien in der Sporenmasse, die, auf Agarplatten ausgebracht, Kolonien bildeten. In derselben Amöben-Art existierten neben den Bauern-Amöben auch Individuen, die keine Bakterien in ihrer Sporenmasse besaßen – sie haben vielleicht mit Landwirtschaft nichts am Hut. Wenn künstlich von Bakterien befreiten Amöben lebende Bakterien angeboten wurden, dann nahmen nur die Bauern unter ihnen diese in ihre Sporenmasse auf. Es scheint sich also um eine beständige, genetisch determinierte Eigenschaft bestimmter Exemplare zu handeln.

 

Der Vorteil der "Landwirtschaft" liegt auf der Hand. Auf bakterienfreien Agarplatten lebten die Bauern von den mitgebrachten, proliferierenden Bakterien und konnten selbst viele Sporen bilden, während die Exemplare ohne bakterielle Milchkühe kaum sporulierten. Dieser Vorteil kehrt sich jedoch um, wenn bakterienhaltiger Agar als Substrat diente. Dann bildeten die Bauern weniger Sporen als die Exemplare ohne Bakterien in der Sporenmasse, da die Bauern immer einen Teil der Bakterien für den Weitertransport übrig lassen, die anderen Amöben sich hingegen richtig sattfressen. Um natürliche Bedingungen zu simulieren, wurde untersucht, wer in gewöhnlicher Erde mehr Sporen bilden konnte. Hier hatten wieder die Bauern einen Vorteil, da sie auf ihre bevorzugte, immer vorhandene Nahrungsquelle zurückgreifen konnten.

 

Nichts Menschliches ist uns fremd, daher fragen wir uns: "Gibt es auch bei den sozialen Amöben Gauner, die die Bauern ausnutzen und von deren Bakterien profitieren?" Owen Gilbert und sein Team an der Rice University in Houston, Texas, sagen: "Eher nein." In Bezug auf das Sozialverhalten scheinen egoistische Nutznießer eher selten zu sein. Dem wirkt möglicherweise die enge Verwandtschaft der einen Fruchtkörper bildenden Amöben entgegen (Owen Gilbert et al. PNAS 2007, 104(21):8913-7). Diese verhalten sich sozial und tragen gemeinsam zum Aufbau des Fruchtkörpers bei, ohne die Produktivität der Gruppe zu stören.

 

Kai Krämer

Foto: himberry / photocase.com



Letzte Änderungen: 04.03.2013

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