Spektakulär! Blutrote Salzseen dank Mikrobe des Jahres

Sie ist rot, liebt es salzig und nutzt die Energie der Sonne: Die Mikrobe des Jahres 2017 Halobacterium salinarum färbt Salzseen in ein wunderschönes rot!

Die Mikrobe des Jahres 2017 liebt es extrem! Die Art wächst in Salinen und Salzlaken und ist perfekt auf hohe Salzkonzentrationen eingestellt. Sogar wenn sie in einem Salzkristall eingeschlossen sind können die Archaeen Jahrhunderte überdauern. Zudem haben sie sich als äußerst strahlenresistent erwiesen: Sie überstanden einen monatelangen Flug im Außenbereich der internationalen Raumstation ISS.

Die Mikrobe besitzt verblüffende Fähigkeiten 

Die Haloarchaeen, wie sie korrekterweise genannt werden müssen, sind perfekt an das Leben in Salzseen angepasst. Mit speziellen Kanalproteinen in der Zellhülle kann die Mikrobe ihren Salzgehalt an die äußeren Bedingungen anpassen. Auf diese Weise überlebt sie selbst in Salzkristallen hunderte von Jahre. Zudem verfügt die Mikrobe des Jahres über eine ganz spezielle Form der Photosynthese: Zur Lichtabsorption nutzen sie Bakteriorhodopsin anstelle von Chlorophyll. Das Bakteriorhodopsin ermöglicht eine einfache Form der Photosynthese und ist mit dem Sehpurpur in der Netzhaut des Auges (Rhodopsin) verwandt. Beide Pigmente enthalten als lichtempfindlichen Bestandteil Retinal, eine Variante des Vitamin A.

“Die Wiege unseres Sehpurpurs lag wohl schon in den Genen der Halobakterien - ihr Bakteriorhodopsin brachte uns das Licht“, sagte Harald Engelhardt, Sprecher der Vereinigung für  Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie bei Bekanntgabe der diesjährigen Mikrobe des Jahres.

Die Entdeckung der Mikrobe hat zudem ein neues Forschungsfeld eröffnet: Die Optogenetik. Die Rhodopsine werden heute als molekulare "Lichtschalter" eingesetzt, um so das Verhalten von Nervenzellen gezielt zu untersuchen und zu steuern. In Zukunft erhoffen sich die Forscher, dass neuronale Defekte damit behandelbar sein werden.

Wie ein U-Boot im Salzsee

Eine weitere Besonderheit der Mikrobe sind kleine Gasvesikeln, mit denen sie ihre Zelldichte regulieren können. Mit Hilfe der Gasvesikeln, die mit Luft gefüllt und von einer wasserdichten Proteinhülle umschlossen sind, können die Mikroben wie ein Taucher ihre Wassertiefen bestimmen, um geeignete Sauerstoff- und Lichtverhältnisse zu erhalten.

Es kann sich dabei sogar aktiv fortbewegen. Dank eines Antriebs mit langen Fortsätzen schraubt es sich nach dem Prinzip eines Propellers durch die zähe Salzlösung. Die Haloarchaeen haben dafür einen eigenen molekularen Drehmotor erfunden, der auf ein zelleigenes Signal hin die Drehrichtung und damit die Orientierung der Zelle zufällig ändern kann.

Die Natur wird rosa eingefärbt 

Da die Mikroben rote Farbstoffe enthalten, lassen sie Salzseen und Meersalzgewinnungsanlagen rot-violett erscheinen. Für die rote Farbe sind Karotinoide verantwortlich und die rote Färbung des Halobacterium salinarum reichert sich auch in der Nahrungskette an. Kleine Salzkrebse fressen die Mikroorganismen und werden rot. Von den Krebsen ernähren sich wiederum die Flamingos - ihr Federkleid färbt sich deshalb rosarot.