Leben am Limit: Bakterien können auch Eisen atmen

Дата публикации: 26-07-2026 12:30:00

Winzig kleine Lebewesen kommen mit Bedingungen klar, in denen kein Mensch überleben würde – tief unter unseren Füßen. Wie machen sie das? Und was können wir von ihnen lernen?

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Mikroversum-Forschung aus Jena

Leben am Limit: Wie Kleinstlebewesen mit lebensfeindlicher Umgebung klarkommen

Stand: 26.07.2026 14:30 Uhr

Was braucht man so zum Leben? Bett, Brot, Smartphone, Klo? Oder schon ein Häuschen mit Kiesauffahrt? Denjenigen, die glauben, sie würden bescheiden leben, sei gesagt: Es gibt Organismen, die brauchen noch viel weniger. Eigentlich brauchen sie fast gar nichts zum Leben. Zumindest aus unserer Perspektive. Die Rede ist von Mikroorganismen einige Etagen tiefer in der Erdkruste. Selbst dort gelingt denen trotzdem ein geselliges Beisammensein.

von Florian Zinner

Wer sich ein bisschen Leben zusammenbasteln möchte, braucht im Grunde drei Dinge: Wasser, chemische Bausteine für den Aufbau von Zellen und eine Energiequelle, damit der Motor des Lebens läuft. Den gibt’s allerdings auch hocheffizient, wie man heutzutage so sagen würde: "Man hat lange gedacht, dass es ganz wichtig ist, dass man ganz viel Energie hat. Aber wenn man sich anguckt, wie das Leben im Untergrund funktioniert, sieht man, dass Mikroorganismen mit sehr wenig Energie auskommen und damit lange Zeiträume auch überdauern können."

Das sagt Kirsten Küsel, Professorin für Aquatische Geomikrobiologie an der Uni Jena, die sich schon länger mit Leben beschäftigt, das dort existiert, wo es kaum noch möglich scheint. In tiefen Erdschichten, im Grundwasser, in Felsspalten ist ordentlich was los, dort leben tausende Arten an Kleinstlebewesen, zum Beispiel die noch gar nicht so lange entdeckten Patesci-Bakterien – die selbst aus Bakteriensicht sehr klein sind. Die Mikroben können dort leben, wo weder sonderlich viel Nahrung, noch Licht noch Luft existiert. Wobei die Notwendigkeit von Sauerstoff ohnehin eine sehr menschliche Perspektive ist. Die Bakterien suchen sich halt was anderes: "Sie können Nitrat atmen oder sie können Sulfat atmen, sie können sogar Gestein atmen, sie können Eisen(III) atmen. Das konnten sie schon immer."

Mikroben und die Kunst des Recycelns

Aus Gasen und Gestein kann auch die Energie der Kleinstlebewesen stammen, so, wie es schon zu Anbeginn des Lebens war, erklärt Kirsten Küsel. Wobei der Energiebedarf bei dieser Körpergröße in diesen Umgebungen nicht sonderlich groß ist. Das kennt man ja: Eine Armbanduhr hat eine wesentlich kleinere Batterie als der Arbeits-Laptop, kommt aber viel länger mit der gespeicherten Energie zurecht.

Küsel, deren Forschung Teil des Jenaer Exzellenz-Forschungsclusters Balance of the Microverse ist, hat jetzt in einer Forschungsarbeit gemeinsam mit einem schwedischen Kollegen zusammengetragen, was Mikroben, die am Limit des Möglichen leben, denn eigentlich gemeinsam haben. Zum Beispiel, dass sie die Kunst des Recycelns verstehen, wie die Patesci-Bakterien.

Die Kleinst-Kleinstlebewesen haben sich im Laufe der Evolution genetisch aufs Allernötigste reduziert. Mussten dabei aber auch Funktionsverluste in Kauf nehmen: "Sie können zum Teil keine Aminosäuren bauen, viele können keine DNA alleine bauen – und das braucht man ja fürs Leben. Und von daher benutzen diese Organismen Reste." Also das Material von abgestorbenen Mikroorganismen – und zwar auch DNA-Reste, um eben selbst keine herstellen zu müssen.

Vampire gibt's auch unter Mikroben

Anders, aber nicht minder geschickt, macht es eine Spezies mit dem sehr trefflichen Namen Vampirococcus – ein Bakterium, das sich auf einen anderen Kleinstorganismus setzt und dessen Stoffwechsel nutzt. Bei der Vorstellung muss auch Kirsten Küsel lachen: "Man kann wirklich sehen, wie er den aussaugt, alles, was im Zytoplasma [Zellplasma, Anm. d. Red.] ist, wird ausgesaugt, damit der Organismus, der drauf sitzt, dann leben kann."

Das wirklich Faszinierende ist aber das Ausmaß dieses Lebensraums, oder besser gesagt, des Überlebensraums, über den wir hier eigentlich sprechen. Trotz der, zumindest aus unserer recht eingeschränkten Perspektive, leisten auch dort Mikroorganismen ihren Dienst an den Ökosystemen, zum Beispiel, indem sie große Mengen an CO₂ festsetzen. Allein die Mikroben im weltweiten Grundwasser fixieren jährlich, groben Schätzungen zufolge, das Zehnfache an Kohlenstoff, was Deutschland 2024 emittiert hat.

Wenn ich in die normale Kontinentalkruste reinbohre, kann ich noch vier, fünf Kilometer tief bohren und wir haben immer noch Leben Prof. Dr. Kirsten Küsel

Von diesen Lebensformen könne man so einiges lernen, sagt Kirsten Küsel. Ganz dem Zeitgeist entsprechend: "Die können mit knappen Ressourcen leben und zeigen uns eigentlich wirklich, dass man da keine Energie verschwenden muss, dass man recyceln kann. Dass man auch eng zusammenarbeiten kann, das ist total super."

Und das alles fernab unserer Wahrnehmung. Schätzungen zufolge lebt fast Dreiviertel der mikrobiellen Biomasse dort, wo man sie nicht sieht. "Wenn ich in die normale Kontinentalkruste reinbohre, kann ich noch vier, fünf Kilometer tief bohren und wir haben immer noch Leben, bis es zu heiß wird. Und die sitzen da und die leben da schon seit drei, vier Milliarden Jahren und haben sich angepasst." Das Schöne daran ist: Weil sie ein Leben am Limit ohnehin gewohnt sind, werden sie dort auch nicht so schnell verschwinden. Dagegen wird selbst der Mensch nichts ausrichten können.

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