In jeder Gemeinschaft gibt es Betrüger, die sie ausnutzen und zu ruinieren drohen. Das gilt auch unter Bakterien, wie Forscher um den Evolutionsbiologen Gregory Velicer am Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie herausgefunden haben. Myxococcus-Stäbchenbakterien tun sich in Zeiten des Nahrungsmangels zusammen und bilden einen schützenden Fruchtkörper. So kann die Gemeinschaft die Hungersnot überstehen. Myxokokken gelten als die sozialsten aller Bakterien. Obwohl sich etwa 100 000 Zellen zu einem Fruchtkörper zusammenschließen, überleben nur etwa 1000 Zellen – indem sie sich zu robusten Sporen entwickeln. Der Rest opfert sich und produziert den Schleim, der dem Fruchtkörper Form und Schutz gibt.
„Wir wollten herausfinden, was mit dieser sozialen Überlebensstrategie passiert, wenn sie in einer Bakterienkolonie über Generationen nie angewandt werden muss, weil Nahrung immer im Überfluss vorhanden ist”, beschreibt Venter sein Projekt. Deshalb durften sich die Mikroben in seinem Labor „die Bäuche voll schlagen”. Sie mussten also nie einen Fruchtkörper bilden.
Nach 1000 Generationen im Überfluss war die Geburtsstunde des Betrügers gekommen. Eine Mutation machte einige Bakterien zu sozialen Krüppeln. Sie waren nicht mehr in der Lage, einen Fruchtkörper zu bilden. Als die Forscher die Bakterien daraufhin auf Zwangsdiät setzten, erwarteten sie, dass die Mutanten sterben würden. „Doch ganz im Gegenteil: In der folgenden Generation fanden wir sogar noch viel mehr der mutierten Bakterien in der Kolonie”, berichtet Velicer. Die Mutanten hatten sich in den Fruchtkörper ihrer gesunden Verwandten eingeschlichen – und sich auf deren Kosten vermehrt. Denn die Mutanten waren zwar sozial unfähig, konnten aber viel mehr Sporen bilden als der ursprüngliche Stamm.
Abwechselnd versetzten die Forscher daraufhin die Mikroben in Hungersnot und versorgten sie wieder reichlich mit Nahrung. So zwangen sie die Mikroben immer wieder zur Fruchtkörperbildung. Bei jedem Zyklus nahm die Zahl der ursprünglichen gesunden Bakterien ab – die betrügerische Mutante übernahm zunehmend die Bakterienkolonie.
„Wir waren davon ausgegangen, dass die Bakteriengesellschaft geradewegs in ihren Untergang stürzen würde, denn irgendwann würden nicht mehr genug gesunde Bakterien da sein – und damit auch kein schützender Fruchtkörper, in den sich die Mutanten zur Mangelzeit einschleichen könnten”, sagt Velicer. Doch wieder wurden die Forscher überrascht. Als nur noch knapp 20 Bakterienzellen in der Kultur übrig waren, kam die Wende. Plötzlich begann die Bevölkerung im Zuchtkolben wieder anzuwachsen – mit einem neuen Mikroben-Typ. Gen-Analysen zeigten: Der unsoziale Betrüger war resozialisiert worden. Eine Mutation hatte ihm die Fähigkeit zur Fruchtkörperbildung zurückgegeben und ihn gleichzeitig zu einem überlegenen Sporenbildner gemacht. So war er nicht nur gegen Hungersnöte gefeit, sondern auch noch gegen die gefährliche Infiltration seiner betrügerischen Vorfahren.
