Was hier anmutet wie eine bunte Blume, ist in Wirklichkeit das Werk von Bakterien. Die Mikroben werden unter bestimmten Bedingungen zu Künstlern – und bilden faszinierende florale Muster beim Wachsen.
Ob im Boden, in Gewässern oder auf und in unseren Körpern: Nahezu überall auf der Erde tummeln sich Mikroben – allen voran Bakterien. Im Labor untersuchen Mikrobiologen meist einzelne Arten isoliert voneinander. Doch in der Natur besiedeln viele unterschiedliche Bakterienspezies denselben Raum und interagieren miteinander.
Dass durch solche Teamarbeit wahre Kunstwerke entstehen können, haben nun Forscher um Liyang Xiong von der University of California in San Diego beobachtet. Sie hatten für eine Studie Bakterien der Arten Escherichia coli und Acinetobacter baylyi auf einer Agarplatte miteinander vermischt. Normalerweise können sich E. coli-Bakterien auf diesem Nährmedium nicht gut bewegen und ausbreiten. Doch mit Hilfe der sehr beweglichen A. baylyi-Mikroben gelang ihnen das sehr wohl. Sie fuhren quasi als Anhalter bei diesen Bakterien mit, wie das Team erklärt.
Das Besondere: Die wachsende Kolonie aus den beiden Bakterienarten bildete im Laufe der Zeit ein blumenähnliches Muster. “Mir fiel sofort die Schönheit dieses Musters auf und ich fragte mich, wie diese bakteriellen Zellen zu Künstlern werden”, berichtet Xiong. Um dem Geheimnis der Blütenbildung auf den Grund zu gehen, führten die Forscher weitere Analysen durch. Dabei zeichnete sich ab: Die Musterbildung hat ihren Ursprung an den äußeren Grenzen der sich ausbreitenden Kolonie – und hängt mit der Konzentration der E. coli-Bakterien zusammen.
Dort, wo sich weniger der unbeweglichen Mikroben ansammeln, ist die Reibung geringer und die Kolonie kommt schneller voran. In Bereichen mit vielen E. coli-Bakterien passiert dies dagegen langsamer. Auf diese Weise entstehen die typischen Blütenblattformen. Den Forschern zufolge bilden sich solche Muster wahrscheinlich immer dann, wenn bewegliche Bakterien mit unbeweglichen vermischt werden, die eine höhere Wachstumsrate haben. “Die Musterbildung bei Bakterien wird schon länger erforscht. Doch bisher haben sich die meisten Studien dabei auf die Dynamik von Kolonien eines Stammes konzentriert”, sagt Xiongs Kollege Lev Tsimring.
