MicrobeThingsMacro - Mikroben ganz groß!

In einer Höhle im Boden, da lebte ein Hobbit… So beginnt der Der Herr der Ringe Epos von J. R. R. Tolkien. Der Hobbit, um den es geht, ist kein geringerer als Bilbo Beutlin – und an seinem 111. Geburtstag, der am 22. September war, verschwindet Bilbo plötzlich. Der Ring, den er seinem Neffen Frodo hinterlässt, birgt einige unentdeckte Geheimnisse und zwingt Frodo zu einer Reise, die den Lauf der Welt verändern wird. Eine weitere wichtige Figur im Der Herr der Ringe Epos ist der Zauberer Gandalf nach dessen ikonischem Spitzhut im Jahre 2016 eine Amöbenart benannt wurde. Arcella gandalfi, die Mikrobe, um die es in der heutigen Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! gehen soll, ist aber nicht nur Spitzhut-förmig, sondern hat noch einige andere interessante Eigenschaften zu bieten!

Kapitel

00:00 – Intro

03:14 – Amöben, Wechseltierchen der Mikrobenwelt

04:42 – Die Schalen der Amöben – schützender Panzer und kunstvolles Bauwerk

07:13 – Arcella gandalfi und der Hut eines mächtigen Zauberers

08:35 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Arcella gandalfi gehört zu den Amöben, also einer Lebensform, die sich ständig in ihrer Gestalt wandeln kann. Um sich vor äußeren Einflüssen und Fressfeinden zu schützen, haben sich manche Amöben eine Schale zugelegt. Bei Arcella gandalfi ist diese Schale aus selbst produzierten hexagonalen Platten zusammengesetzt und erscheint in Form eines Spitzhutes. Bei ihrer ersten Beschreibung der Amöbe im Jahr 2016 fühlten sich Forschende an die Form des Hutes erinnert, den der Zauberer Gandalf in Der Herr der Ringe trägt. Kurzum benannten sie die neu entdeckte Spezies Arcella gandalfi.

Die Schalen mancher Amöben können lange Zeiten überdauern. Es gibt Funde im Grand Canyon, bei denen es sich möglicherweise um die Schalen von Arcellinida handeln könnten und auf ein Alter von etwa 740 Millionen Jahren geschätzt werden.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Arcella

„Arcella gandalfi – Microworld“

News, L.G.I. (2017) Newfound Amoeba Looks Just Like Gandalf the Wizard’s Hat, Live Science.

Féres, J.C. u. a. (2016), Acta Protozoologica, 55(4), S. 221–229.

Mitchell, E.A.D., Charman, D.J. und Warner, B.G. (2008), Biodiversity and Conservation, 17(9), S. 2115–2137.

Tingle, K.E. u. a. (2023), Geobiology, 21(3), S. 290–309.

Tolkien, J.R.R. (2010) Das Silmarillion. 30., Aufl. 2018. Herausgegeben von C. Tolkien. Übersetzt von W. Krege. Stuttgart: Klett-Cotta.

Tolkien, J.R.R. (2024) Der Herr der Ringe. Gesamtausgabe im Schuber, neunte Auflage dieser Ausgabe, 2025. Übersetzt von M. Carroux. Stuttgart: Klett-Cotta (Der Herr der Ringe, 3. Teil).

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MicrobeThingsMacro - Mikroben ganz groß! wird ein Jahr alt! Um das zu feiern, möchte ich in dieser kurzen Sonderfolge einen Blick zurück in das vergangene Jahr werfen und darauf schauen, was vielleicht noch auf uns zukommt. Danke an alle treuen Hörerinnen und Hörer, ihr habt es möglich gemacht, dass es dieses Projekt auch heute noch gibt!

Hier findet ihr das Interview im Wirkstoffradio:

https://wirkstoffradio.de/2026/08/09/wsr097-elektrometabolische-signaluebertragung-in-bacillus-subtilis-biofilmen-interview-mit-celina-thiel/

Weitere genannte Folgen:

Folge 01 - Streptomyces coelicolor

https://www.podcast.de/episode/693810660/mtm-01-streptomyces-coelicolor

Folge 20 - Caballeronia insecticola

https://www.podcast.de/episode/703961384/mtm-20-caballeronia-insecticola

Folge 17 - Magnetospirillum gryphiswaldense

https://www.podcast.de/episode/703106624/mtm-17-magnetospirillum-gryphiswaldense

Folge 19 - Escherichia coli

https://www.podcast.de/episode/703696476/mtm-19-escherichia-coli

Kapitel

00:00 - Intro und Begrüßung

01:20 - Rückblick

03:40 - Die meistgehörten Folgen

07:41- Wie eine Folge entsteht

08:52 - Wisspod und mein Interview im Wirkstoffradio

10:26 - Ausblick

11:28 - Verabschiedung

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Wenn wir an Bakterien denken, geht es oft um Einzeller, die als Einzelgänger in der Gegend herumschwimmen. Viele Bakterien sind aber viel mehr als das und entwickeln in der Gemeinschaft beeindruckende Fähigkeiten. So ist es auch bei Myxococcus xanthus, dem Bakterium, um das es in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! gehen soll. Als bakterielles Wolfsrudel machen tausende von Zellen gemeinsam Jagd auf andere Bakterien und zersetzen sie durch einen Cocktail antimikrobieller Substanzen. Und auch wenn die Nahrung knapp wird setzt, Myxococcus auf Kooperation statt Einzelgängertum – und dass ganz ohne, dass es einen Anführer gibt, sondern nur durch Stigmergie.

Kapitel

00:00 – Intro

02:20 – Das bakterielle Wolfsrudel auf Mikrobenjagd

05:55 – Zusammenarbeit ohne Anführer – Stigmergie

07:31 – A- und S-Motilität, abenteuerliche und soziale Arten der Fortbewegung

09:55 – Fruchtkörperbildung bei Nahrungsmangel

12:18 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

M. xanthus ernährt sich von anderen Bakterien. Dafür gehen tausende von Zellen gemeinsam auf die Jagd. Sie können ihre Beute sogar bespitzeln und dann gezielt mit antimikrobiellen Substanzen töten und auflösen.

Stigmergie beschreibt ein Konzept, bei dem die Umwelt durch einzelne Mikroben so verändert wird, dass die anderen Mikroben dadurch eine Handlungsanweisung bekommen. Schwimmt eine Mikrobe in eine Richtung, hinterlässt sie eine Spur, der andere folgen können. Schwimmt eine Zelle los, folgt die benachbarte in die selbe Richtung. So entsteht ein dezentral organisierter Schwarm.

Bei Nahrungsmangel bildet M. xanthus Fruchtkörper aus. Dafür werden einige Zellen zu Sporen, die besonders resistent sind und in den Fruchtkörpern geschützt ausharren, bis es wieder mehr Nahrung gibt. Andere bleiben aktiv auf Nahrungssuche, während die meisten absterben und selbst zur Nahrung werden.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Pressemitteilung Mikrobe des Jahres 2020

Beebe, J.M. (1941) , Journal of Bacteriology, 42(2), S. 193–223.

Berleman, J.E. und Kirby, J.R. (2009), FEMS microbiology reviews, 33(5), S. 942–957.

Contreras-Moreno, F.J. u. a. (2024), Frontiers in microbiology, 15, S. 1339696.

Kearns, D.B. und Shimkets, L.J. (2001), Trends in Microbiology, 9(3), S. 126–129.

Lloyd, D.G. und Whitworth, D.E. (2017), Frontiers in Microbiology, 8.

Müller, S. u. a. (2015), Applied and Environmental Microbiology, 81(1), S. 203–210.

Thiery, S. und Kaimer, C. (2020), Frontiers in Microbiology, 11, S. 2.

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Von Deutschland nach Island, in den Krater des Vulkans Snaefellsjökull, durch tiefe Höhlen und unterirdische Meere, durch einen Lavastrom auf Stromboli – diesen Weg legen die Protagonisten in Jules Vernes „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ zurück. Die Mikrobe um die es in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! hat es zwar nicht ganz zum Mittelpunkt der Erde geschafft, harrt aber in 1.5 bis 3 km Tiefe unter der Erdkruste in vollkommener Dunkelheit und Abwesenheit von Sauerstoff aus. Die Rede ist von Desulforudis audaxviator, benannt nach dem „wagemutigen Reisenden“ aus einer Inschrift aus Jules Vernes Roman, einer Mikrobe, die ein außergewöhnliches Ökosystem auf nur einem Genom vereint.

Kapitel

00:00 – Intro

00:37 – Die Reise zum Mittelpunkt der Erde

02:33 – Desulforudis audaxviator – Erstbeschreibung und Benennung

05:33 – Leben in der Dunkelheit – Wie sich D. audaxviator an seine Nische angepasst hat

09:03 – Ein ganzes Ökosystem auf einem Genom

10:18 – D. audaxviator als lebendes Mikrofossil

12:10 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

„Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges“ lautet eine Inschrift in Jules Vernes „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde. Nach dem audax viator, dem wagemutigen Reisenden ist auch eine Mikrobe genannt. Desulforudis audaxviator lebt in 1.5 bis 3 km Tiefe unter der Erdoberfläche in kompletter Abwesenheit von Licht, Sauerstoff und organischen Materialien.

Auf dem Genom von D. audaxviator sind alle Proteine codiert, die es braucht, um Energie zu gewinnen, gezielt zu Nährestoffen zu navigieren, Kohlenstoff und Stickstoff aus der nährstoffarmen Umgebung zu ziehen. Für Forschende ein spannendes Beispiel für ein Ökosystem, in dem sich nur eine lebendige Komponente befindet, die ganz alleine überlebensfähig ist.

In den vergangenen 165 Millionen Jahren hat sich am Genom dieses Mikroorganismus wenig geändert, auch wenn Populationen sich teilweise fast auf gegenüberliegenden Seiten der Erde befinden – ein echtes Erfolgsrezept also.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Chivian, D. u. a. (2008), Science, 322(5899), S. 275–278.

Karnachuk, O.V. u. a. (2019), The ISME Journal, 13(8), S. 1947–1959.

Lindsay, M.R. u. a. (2024), Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(15), S. e2309636121.

Becraft, E.D. u. a. (2021), The ISME Journal, 15(10), S. 2830–2842.



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Mikroben sind ja bekanntlich klein – sehr klein sogar. Aber was ist eigentlich die kleinste Mikrobe der Welt? Diese Frage kann ich in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! nicht beantworten. Ihr könnt mich aber zumindest bei der Recherche begleiten und von den spannenden Geschichten hören, über die ich bei der Suche nach der kleinsten Mikrobe gestolpert bin. Beispielsweise, die Geschichte, wie aus einer Mikrobe mit einem winzigen Genom, Mycoplasma genitalium, ein synthetischer Mikroorganismus wurde, der neben JCVI-syn1.0 oder Mycoplasma laboratorium eben auch den Namen Synthia trägt.

Kapitel

00:00 – Intro

01:24 – Die Jagd nach der kleinsten Mikrobe

04:21 – Leben am Minimum

05:33 – M. genitalium – Minimikrobe mit Minigenom

08:44 – Der Weg zum Minimalgenom

10:24 – Die Geburtstunde von Synthia

14:03 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Frage nach der kleinsten Mikrobe der Welt ist unglaublich schwer zu beantworten. Bei so kleinen Größenordnungen stoßen wir schnell an die Grenzen dessen, was noch als Lebewesen zählt

Das kleinste bislang bekannte und anerkannte Bakterium ist Mycoplasma genitalium. Mit nur 300 nm Durchmesser ist es etwa 10-fach kleiner als E. coli und hat ein winziges Genom von nur knapp 600.000 Basenpaaren.

Forschende um J. Craig Venter erzeugten auf Basis von M. genitalium den synthetischen Organismus JCVI-syn1.0 oder M. laboratorium Synthia. Sie ermittelten, welche Gene das Bakterium zum Überleben braucht, und konstruierten nur aus diesen ein Genom. Damit gelang es ihnen, einen überlebensfähigen synthetischen Organismus zu schaffen.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Übersichtsartikel zu kleinen Mikroorganismen

Velimirov, B. (2001), Microbes and Environments, 16(2), S. 67–77.

Martel, J. und Young, J.D.-E. (2008), PNAS, 105(14), S. 5549–5554.

Glass, J.I. u. a. (2017), Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 9(12), S. a023861.

Mycoplasma, Carsonella und Nanoarcheum

Waites, K.B. und Bébéar, C. (2023), ClinMicroNow. John Wiley & Sons, Ltd, S. 1–23.

Nakabachi, A. u. a. (2006), Science, 314(5797), S. 267–267.

Huber, H. u. a. (2002), Nature, 417(6884), S. 63–67.

Zum Genom von Mycoplasma und der Konstruktion von Synthia

Fraser, C.M. u. a. (1995), Science, 270(5235), S. 397–404.

Glass, J.I. u. a. (2006), PNAS, 103(2), S. 425–430.

Gibson, D.G. u. a. (2010), Science, 329(5987), S. 52–56.

Hutchison, C.A. u. a. (2016), Science, 351(6280), S. aad6253.

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