Bakterien
Symbiosen zwischen Bakterien und Pflanzen
Einige Bakterien können Stickstoff aus der Luft binden. Ein unscheinbarer Prozess mit einer entscheidenden Rolle – auch für uns Menschen. Naturbewusste Gärtner etwa setzen auf die Symbiose zwischen Leguminosen und Bakterien statt auf Dünger.
Von Remo Trerotola
Leguminosen statt Dünger
Die Symbiose ist typisch für alle Leguminosen. Dazu gehören Bohne, Erbse, Wicke, Klee, Sojabohne und Lupine sowie die Südfrüchte Linse und Erdnuss.
Die Bakterien bündeln sich an ihren Wurzeln und bilden sichtbare Knöllchen. In diesen Knollen binden sie in großen Mengen Luftstickstoff, den sie als Ammoniak auch an die Gewächse weitergeben.
Dicke Dinger: Wurzel mit Bakterienknollen
Die Pflanzen bauen damit Eiweiße auf, also Proteine. Im Austausch erhalten die Bakterien Zuckerverbindungen als Produkte der Fotosynthese.
Ein Handel, der so gut funktioniert, dass Leguminosen auch nährstoffarme Böden besiedeln können. Als Alternative dazu können Pflanzen Stickstoff nur in gebundener Form – etwa als Nitrat – aus dem Boden aufnehmen.
Mit dem Aufpflanzen von Bohne und Erbse gewinnen Gärtner also nicht nur leckere Gemüsesorten. Sie erzielen den gleichen Erfolg wie mit Dünger, wenn sie in jedem zweiten Jahr ein Beet mit Leguminosen bepflanzen.
Wer die Pflanzen zusätzlich kompostiert und in den Boden mit eingräbt, optimiert seine natürliche Düngung.
Bakterien – Symbionten aus der Urzeit
Symbiosen gibt es auf der Erde, seit es das Leben selbst gibt. Ohne Symbiosen hätte es nicht einmal den ersten Schritt in der Evolution geben können.
Vor rund 3,5 Milliarden Jahren, als Eruptionen, Vulkane und Radioaktivität die Erde beherrschten, entwickelten sich erste Bakterien.
Auch Platterbsen binden Bakterien
Die urzeitlichen Bakterien lebten drei Milliarden Jahre lang fröhlich vor sich hin. Vor 500 Millionen Jahren schlossen sich einige von ihnen zu komplexeren Zellen zusammen. Sie stimmten ihre Funktionen aufeinander ab. Pflanzen- und Tierzellen sind so entstanden.
Die Organellen in diesen Zellen wie Mitochondrien für Atmung und Chloroplasten für Photosynthese sind ein Beleg dafür. Sie enthalten Strukturen, die darauf schließen lassen, dass sie einst eigenständige Bakterien gewesen sind.
Die Mutterzelle hat ihre Fähigkeiten erkannt, sie umschlossen und sie in ihren eigenen Stoffwechsel eingebaut. Diese Theorie bezeichnen Biologen als Endosymbionten-Theorie.
(Erstveröffentlichung 2009. Letzte Aktualisierung 13.01.2021)
Quelle: WDR
