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Mit Abstand das Größte unter seinen Artgenossen!

Es wurde 1997 von der Bremer Diplom-Biologin Heide Schulz vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie entdeckt und wurde zum Star unter den Bakterien: Thiomargarita namibiensis. Nein, nicht weil es klingt wie ein afrikanischer Schwefel-Cocktail, sondern weil dieses Kugelbakterium mit bis zu 0,75 Millimetern das größte Bakterium der Welt ist! Einen Eintrag ins Guinness Buch der Rekorde und eine eigene namibische Briefmarke haben ihm seine Riesengestalt bisher beschert.

Während seine Artgenossen nur unter dem Mikroskop zu sehen sind, ist dieser Riese bereits mit bloßem Auge erkennbar. Als eine Aneinanderreihung von bis zu 30 Bakterien („Perlen“) zeigen sich diese „weißschimmernden“ Kuriositäten auf dem Meeresboden vor der Küste Namibias in einer Tiefe von circa 100 Metern. Zusammen ist halt schöner als allein!

Thiomargarita-Zellen im Vergleich zu einem menschlichen Haar mit einem Durchmesser von
0,1 mm (Bild: Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) / Prof. Dr. H. Schulz-Vogt).

Die Schwefelperle von Namibia

T. namibiensis nutzt, im Gegensatz zu vielen anderen Bakterien, anorganische Verbindungen (Verbindungen, die keinen Kohlenstoff enthalten) zur Energiegewinnung. Sein Lebensraum vor der namibischen Küste enthält mehr Sulfid als andere Regionen und ist somit ein wahres Schlaraffenland für dieses Kugelbakterium, das Schwefelverbindungen (Sulfide; zum Beispiel Salze des Schwefelwasserstoffs (H2S)) als Nahrungsquelle bevorzugt.

Aber auch Nitrate spielen eine wichtige Rolle bei der Energiegewinnung aus diesen Verbindungen. Zwar kann dieses Schwefelbakterium auch mit Sauerstoff atmen, aber dieser tritt als Gas permanent in die Zellen ein und aus und kommt im schwefelwasserstoffhaltigen Sediment nur vor, wenn eine Durchmischung des Bodens mit Meerwasser stattfindet. Zwar kommen hier auch Nitrate eher selten vor, zum Beispiel beim Aufsteigen von Methanblasen, aber diese können von T. namibiensis langfristig gespeichert werden. Hierzu besitzt das Schwefelbakterium einen großen Hohlraum im Inneren, die Vakuole. Die Nitrate gelangen als geladene Ionen über die Zellmembran in diese Vakuole und können dort solange gebunden werden, bis sie benötigt werden. Clever!

Das Sulfid dient bei der Energiegewinnung als Elektronendonator (Elektronengeber) und das Nitrat als Elektronenakzeptor (Elektronennehmer). Durch diese sogenannte Schwefeloxidation gewinnen sie aber nicht nur Energie, sondern leisten zugleich einen wertvollen Beitrag für unser Ökosystem, denn sie bauen hochgiftigen Schwefelwasserstoff am Meeresgrund ab und sorgen dadurch für einen bewohnbaren Lebensraum für andere Lebewesen.

Neben dem bereits beschriebenen Beitrag zum Ökosystem leisten diese riesigen Kugeln noch einen weiteren. Sie sind nämlich ebenfalls in der Lage Phosphat zu speichern und daraus Gestein mit hohem Phosphorgehalt  (Phosphorite) herzustellen. Somit wirken sie auch einer Überdüngung des Meeres entgegen! Vielen Dank dafür!

Übrigens, mal kurz zur Optik…

Der Schwefel ist auch die Ursache für das Erscheinungsbild von T. namibiensis. Denn es verfügt über  Schwefeleinschlüsse und die Lichtbrechung in diesen Schwefeltröpfchen sorgt für den leuchtendweißen Schein (siehe obige Abbildung).

…und die riesigen Vakuolen sind nicht nur ein geschickter Überlebenstrick sondern auch der Grund für die enorme Größe dieser Riesen!

Nitrate und Phosphate spielen nicht nur eine Rolle für Thiomargarita, sondern sind auch wichtige Parameter im Rahmen von Wasseranalysen, z.B. bei der Bestimmung der Wasserqualität, welche ganz einfach im Schulunterricht durchgeführt werden können:

Weiterführende Informationen finden Sie hier: