Die Vielfalt des Lebens auf unserem Planeten ist atemberaubend, von majestätischen Tieren bis zu faszinierenden Pflanzen. Doch inmitten dieser sichtbaren Pracht gibt es eine unsichtbare Welt, die oft übersehen wird – die Welt der Mikroorganismen. Diese winzigen Lebewesen, die mit blossem Auge nicht erkennbar sind, spielen eine entscheidende Rolle im ökologischen Gleichgewicht und haben einen enormen Einfluss auf das Leben auf der Erde. Warum also werden Mikroorganismen oft bei der Betrachtung der Schöpfung vergessen? Mikroorganismen sind unsichtbare Helden unseres Planeten. Bakterien, Viren, Pilze und einzellige Organismen formen einen mikroskopischen Kosmos, der in seiner Vielfalt und Komplexität erstaunlich ist. Diese unscheinbaren Lebewesen sind die Grundlage des Lebens, indem sie sowohl im Boden als auch im Wasser unentbehrliche Aufgaben erfüllen.
Einer der entscheidenden Beiträge von Mikroorganismen liegt in ihrer Rolle für die Bodenfruchtbarkeit. Bodenbakterien spielen eine entscheidende Rolle bei der Zersetzung von organischen Materialien und tragen zur Bildung von Humus bei. Diese Prozesse sind essenziell für das Pflanzenwachstum und die Ernährungskette. Ohne die unsichtbare Arbeit von Mikroorganismen wäre unsere Erde nicht in der Lage, Leben in solcher Fülle zu unterstützen.

Mikroorganismen sind auch unerlässlich für den Nährstoffkreislauf. Sie nehmen an komplexen bio-geochemischen Prozessen teil, die die Verfügbarkeit von Nährstoffen für Pflanzen und somit für höhere Lebensformen regulieren. Den Stickstoff fixierende Bakterien sind beispielsweise massgeblich an der Umwandlung von atmosphärischem Stickstoff in eine für Pflanzen nutzbare Form beteiligt.

Der menschliche Körper selbst ist ein Mikrokosmos von Mikroorganismen. Der Darm beherbergt eine Vielzahl von Bakterien, die entscheidend für die Verdauung und das Immunsystem und damit für unsere Gesundheit sind. Darüber hinaus werden Mikroorganismen in der Medizin zunehmend für die Entwicklung von Medikamenten und die Erforschung von Krankheiten genutzt. Obwohl Mikroorganismen viele positive Auswirkungen auf die Umwelt haben, können einige auch gefährlich sein. Krankheitserreger wie Bakterien und Viren können Krankheiten bei Pflanzen, Tieren und Menschen verursachen. Ein bewusster Umgang mit Mikroorganismen ist daher entscheidend, um ihre positiven Effekte zu nutzen und gleichzeitig mögliche Gefahren zu minimieren.

Als Fazit können wir festhalten: Mikroorganismen sind zweifellos die vergessenen Helden der Schöpfung. Ihre unsichtbare, aber lebenswichtige Arbeit durchdringt alle Ebenen der Natur und bildet die Grundlage für das komplexe Gefüge des Lebens auf unserem Planeten. Ein bewussteres Verständnis und eine tiefere Wertschätzung für die mikroskopische Welt könnten nicht nur unser ökologisches Verständnis vertiefen, sondern auch dazu beitragen, die Erhaltung der biologischen Vielfalt und die nachhaltige Nutzung unserer Ressourcen zu fördern. Mikroorganismen sind ein Schlüssel zur Schöpfung, den es zu entdecken und zu wertschätzen gilt. Darum widmet sich unser Umweltteam im Jahr 2024 diesen faszinierenden Kleinstlebewesen.
Für das Umweltteam: Markus Haltiner, Pfarrer

Gute Mikrobiome sind der Schlüssel zu guter menschlicher und ökologischer Gesundheit. Ein Mikroorganismus, auch Mikrobe genannt, ist ein mikroskopisch kleines Lebewesen (Organismus), das als Einzelwesen nicht mit blossem Auge erkennbar ist. Oft machen uns Bakterien und Mikroben Angst, jedoch sind viele davon extrem nützlich.

Gesunder Boden und sauberes Wasser werden von der Diversität und dem Gleichgewicht der Mikroorganismen-Gemeinschaft, die natürlicherweise darin vorkommt, aufrechterhalten. Wenn zum Beispiel das Gleichgewicht der Mikroorganismen im Boden gestört wird, verarmt der Boden und die Pflanzen wachsen schlecht. Wenn die Mikrobiologie des Bodens im Gleichgewicht ist, werden die Pflanzen gesund und dadurch resistenter gegen Schäden, die von Krankheiten oder Schädlingen verursacht werden, sein. Mikroorganismen werden bei der Schädlingsbekämpfung als Alternative zu giftigen chemischen Mitteln eingesetzt.

Wenn die Diversität der Mikroorganismen hoch ist, wird die Fähigkeit der natürlichen Selbstreinigung gefördert und das Wasser wieder sauber. Ein bekanntes Beispiel sind Ölverschmutzungen auf dem Meer: Wenn bei Havarien von Tankern Erdöl oder Erdölprodukte austreten, „fressen“ spezielle Mikroben, die als „Teppich“ auf dem Meer schwimmenden Schadstoffe auf.

Im menschlichen Körper gibt es notwendige und nützliche Mikroorganismen. Viele der Mikroorganismen leben im Darm und beeinflussen nicht nur die physische Gesundheit, sondern auch den psychischen Zustand eines Menschen. Auch wir können bei uns, sei es im Garten, bei Tier und Mensch, auf das Gleichgewicht achten und z.B. effektive Mikroorganismen etc. einsetzen.

Positiv für eine gesunde Darmflora ist z.B. eine pflanzenbetonte Kost mit vielen milchsauer vergorenen Produkten (z.B. Sauerteigbrot, Gemüse wie saure Gurken oder Sauerkraut, Kimchi, Tempeh, Naturjoghurt, Kefir, Kombucha, Dickmilch etc.). Ausserdem sind Ballaststoffe wichtig, z.B. aus Haferflocken, Hafer- und Weizenkleie. Wir können zur Unterstützung Milchsäurebakterien oder EM Mikroorganismen etc. einsetzen.

Vieles habe ich auch schon selbst ausprobiert und ich bin immer wieder gespannt, wie nützlich das eine oder andere ist. Ich habe Kefir und Kombucha selbst gemacht und Sauerteig gezogen. Unter anderem habe ich für Pflanzen die EM Mikroorganismen mit Erfolg eingesetzt. Bei der WC Reinigung verwende ich WC activ Tabs, die Dank der Formulierung mit Probiotika eine Tiefenreinigung ermöglichen. Dies und vieles mehr findet Einzug in meinen Haushalt. Haben Sie das eine oder andere auch schon ausprobiert? Oder wer weiss, vielleicht probieren Sie es in Zukunft aus?
Für das Umweltteam: Sabina Kaiser, Kirchgemeindeschreiberin

Im Frühling werden häufig Nester gebaut und bezogen, doch besuchen kann man diese meistens nicht. Anders ist es im NEST der Empa und Eawag in Dübendorf, welchem die Umweltteams der katholischen Pfarrei Dübendorf und unserer Kirchgemeinde sowie weitere Interessierte Ende Januar einen Besuch machen durften.

Das NEST ist ein modulares Forschungs- und Innovationsgebäude und ist seit 2016 in Betrieb. Das Gebäude hat einen zentralen Kern und drei Plattformen, worauf ganz unterschiedliche Module eingebaut werden können. Dieses Jahr werden noch zwei Module gebaut, dann ist der Platz voll. Rund 150 Partner aus der Wirtschaft und der Forschung arbeiten zusammen, um neue Baukonzepte und Technologien zu entwickeln und diesen gleich im Alltag auf den Zahn zu fühlen. Es gibt ganz unterschiedliche Nutzungen für die Räumlichkeiten. Beispielsweise hat es eine Wohnung mit ganz verschiedenen recyclebaren Materialien. Die Küchenabdeckung ist aus gesintertem Altglas oder eingeschmolzenem Plastik mit Struktur, welcher schon als «Dübendorfer Marmor» bekannt ist. Es hat Büros mit Wänden aus Teppichstücken, Ziegeln oder Büchern. Eine Firma stellt Teppiche her aus alten Teppichen und verkauft sie nicht, sondern least sie, damit sie sicherstellen können, dass das Material wieder zurückkommt und so kein Abfall entsteht. Dass eine Idee dann auch umgesetzt wird und etwas Neues entstehen kann, braucht es Firmen, die bereit sind, etwas auzuprobieren und denen Nachhaltigkeit am Herzen liegt.

Ein inspirierender Besuch, über welchen beim anschliessenden Apéro noch lange gesprochen wurde.
Rahel Aschwanden, Umweltteam

Ein Mensch besteht aus etwa 10 Billionen Zellen. In und auf dem Menschen befinden sich etwa zehnmal so viele Bakterien. Unser Körper hat also sehr viel mehr Einwohner als Menschen auf der Erde leben. Doch was machen diese Bakterien auf und in uns Menschen und warum bemerken wir sie nicht? Bakterien sind Lebewesen, die aus nur einer einzigen Zelle bestehen und diese Zelle ist sehr viel kleiner als eine einzelne menschliche Zelle. Sie sind also so klein, dass wir sie mit unseren Augen nicht wahrnehmen können. Unsere Wahrnehmung passiert auf andere Art, zum Beispiel können wir ihre Anwesenheit riechen. Auf der menschlichen Haut befinden sich bei durchschnittlicher Hygiene etwa eine Billion Bakterien, allerdings sehr unterschiedlich verteilt: An den Armen sind es nur wenige tausend, in fettigeren Regionen wie der Stirn einige Millionen und in feuchten Regionen wie den Achseln mehrere Milliarden Bakterien pro Quadratzentimeter. Die Bakterien auf unserer Haut ernähren sich von Hautschuppen, sowie von Mineralstoffen und Fetten, die aus den Hautporen abgeschieden werden. Sie sind die Hauptverantwortlichen, wenn es um unseren Körpergeruch geht. Unbewusst nehmen wir über die Nase war, wer unser Gegenüber ist. Manche Menschen können wir buchstäblich “nicht riechen”. Forschungen zeigen auch, dass unser Riechorgan massgeblich mitbestimmt, in wen wir uns verlieben. Uns Menschen ist unser Körpergeruch allerdings unangenehm. Wir brauchen Deos, von welchen nicht wenige antibakterielle Stoffe enthalten, und wir mögen gut riechende Seifen und Parfums. Allerdings erhalten die Bakterien auf unserer Haut auch den sogenannten Säuremantel und schützen unsere Haut vor Krankheitserregern. Eine übermässige Hygiene kann diesen Schutz zerstören.

99% der Mikroorganismen in unserem Körper leben in unserem Dickdarm. Unsere Darmflora besteht aus etwa 100 Billionen Mikroorganismen von mindestens 400 verschieden Arten. Sie unterstützen unsere Verdauung, produzieren Vitamine und kurzkettige Fettsäuren. Dabei entstehen auch Gase, die von Zeit zu Zeit hörbar und riechbar entweichen. Eine gesunde Darmflora schützt uns auch vor Krankheiten. Wenn ihre Balance durcheinander gerät, nehmen wir dies durch Verdauungsbeschwerden wahr. Ist unsere Darmflora gesund aufgebaut, können ein paar wenige Krankheitserreger sich darin nicht vermehren. Schwierig wird es erst, wenn wir zu viele aufgenommen haben. Einer gesunden Person können ein paar wenige Salmonellen in einem weichgekochten Ei nichts anhaben. Lässt man aber ein frisches Tiramisu zu lange bei warmer Temperatur stehen, können sich die Salmonellen darin so stark vermehren, dass nach dessen Verzehr quasi eine ganze Armee unsere friedliche Darmflora überfällt und diese radikal reduziert. Anschliessend befallen die Salmonellen unsere Darmzellen und lösen eine Entzündung aus, die manchmal nur noch mit Hilfe von Antibiotika behandelt werden kann. Antibiotika retten Leben, doch sie greifen nicht nur die krankmachenden Bakterien an, sondern auch die Bakterien, die zu unserer Darmflora gehören. So kann die Darmflora derart reduziert werden, dass Durchfall als Nebenwirkung auftreten kann. Wird die Darmflora nachhaltig gestört, kann das zu Verdauungsschwierigkeiten oder sogar zu schwerwiegenden chronischen Darmerkrankungen führen.
Anthea Tyndall

Zecken ernähren sich vom Blut anderer Tiere: sie sind Parasiten. Parasiten sind Schmarotzer, die sich bei einem anderen Lebewesen bedienen, ohne diesem etwas zurück zu geben. Dieses andere Lebewesen nennt man “Wirt”. Zecken gehören zu den Spinnentieren und durchlaufen nach dem Schlüpfen aus dem Ei drei Entwicklungsstadien und zwei Häutungsprozesse: 1. Larve (mit sechs Beinen), 2. Nymphe (mit acht Beinen) und 3. Adulte (die erwachsenen Männchen und Weibchen). In jedem Stadium ist die Zecke auf Blut eines Wirtes angewiesen. Nymphen sind auf dem Wirtskörper kaum sichtbar, wogegen man eine erwachsene Zecke problemlos findet. Während sie zubeissen und Blut saugen, übertragen sie häufig Krankheitserreger zwischen den Wirten, ohne jedoch selbst zu erkranken.

Der wichtigste Überträger in Mitteleuropa ist der Gemeine Holzbock (Ixodes ricinus). Die häufigste durch Zecken übertragene Krankheit in der Schweiz ist die Borreliose. Sie wird durch das Bakterium Borrelia burgdorferi ausgelöst. Die in drei Stadien verlaufende Erkrankung kann verschiedene Organe in jeweils verschiedenen Stadien und Ausprägungen betreffen, speziell die Haut, das Nervensystem und die Gelenke. Je nach Region in der Schweiz sind 5 bis 50 Prozent der Zecken mit dem Bakterium Borrelia burgdorferi infiziert. Das Bundesamt für Gesundheit (BAG) geht davon aus, dass jährlich rund 10’000 Personen infiziert werden und daran erkranken. Die Behandlung erfolgt durch Antibiotika und ist umso erfolgreicher, je früher die Krankheit erkannt wurde. Wenn eine Zecke zubeisst, gelangen die Bakterien nicht sofort in den Wirt. Borrelien gelangen erst nach rund 12 bis 24 Stunden vom Darm der Zecke in den Blutkreislauf des Gebissenen. Anders ist das bei der Frühsommer-Meningoenzephalitis, kurz FMS, der zweithäufigsten durch Zecken übertragenen Krankheit. Diese wird durch das FSME-Virus ausgelöst.

Bei einem Stich durch eine mit FSME-Viren infizierten Zecke geht die Übertragung sehr schnell, denn bei Zecken befindet sich das Virus in den Speicheldrüsen und wird daher direkt beim Stich an den Betroffenen übertragen. Die Krankheit führt zu grippeähnlichen Symptomen und Fieber. Bei einem Teil der Patienten kann sie einen schweren Verlauf nehmen mit einer Meningoenzephalitis, der Entzündung von Gehirn und Hirnhäuten. Zum Glück sind “nur” rund 0,5 Prozent aller Zecken Träger von FSME-Viren.

Gemäss dem BAG werden schweizweit jedes Jahr rund 100 bis 250 FSME-Fälle registriert. Seit den letzten Jahren ist jedoch ein deutlicher Anstieg an Erkrankten zu verzeichnen. Die Ursachen dafür sind vielfältig und haben auch mit den sich ändernden klimatischen Bedingungen zu tun. Da es sich um ein Virus handelt, kann man die Krankheit nicht mit Antibiotika behandeln. Die einzig wirksame “Behandlung” ist ein vorsorglicher Schutz durch eine Impfung. Weitere, in der Schweiz eher selten übertragene Krankheiten sind: Babesiose (eine Malaria ähnliche Erkrankung, die durch kleinste Blutparasiten ausgelöst wird), Rickettsiosen (eine bakterielle Erkrankung, die durch Zecken in Mittel- und Osteuropa übertragen wird, aber auch in den Tropen und Nordamerika), Neoehrlichiose (Bakterien), und die FSME-ähnliche ALSV-Erkrankung (Viren). In anderen Teilen der Welt, v.a. in Amerika oder Asien werden ausserdem Ehrlichiose (ausgelöst durch Bakterien), oder das Alpha-Gal-Syndrom (AGS, eine durch einen Zeckenbiss ausgelöste Fleischallergie) übertragen.

Während Zecken in der Vergangenheit nur im Sommerhalbjahr eine Gefahr darstellten, da sie in den Wintermonaten Winterruhe hielten, sind sie mittlerweile – bedingt durch die globale Erwärmung – ganzjährig aktiv. Zeigen sich in Wintermonaten mehrere aufeinanderfolgende Tage mit Durchschnittstemperaturen ab 8 °C, können sowohl Nymphen als auch ausgewachsene Zecken aus der Winterstarre erwachen oder gar nicht erst in eine Starre verfallen. Die Tiere begeben sich dann auf die Suche nach einem geeigneten Wirt und stechen zu. Besonders aktiv sind sie im Frühling: schützen Sie sich mit langen Hosen und hohen Socken/Strümpfen und meiden Sie das Betreten von hohem Gras.
Umweltteam

Ein Mensch bestehet aus mehreren Organen und total etwa 10 Billionen Zellen. Es gibt Lebewesen, die bestehen aus nur einer einzigen Zelle. Die Anzahl dieser Lebewesen auf der Erde ist unvorstellbar hoch. Unglaublich, aber wahr: In einer Hand voll Boden gibt es mehr Lebewesen als Menschen auf der Erde. Die Minderheit davon sind grössere Bodentiere wie Würmer, Käfer und Asseln, der Rest sind Mikroorganismen. Ebenso erstaunlich: In einem Liter Meerwasser können mehr als 20’000 unterschiedliche Arten von Mikroorganismen leben, in den Ozeanen insgesamt sogar bis zu zehn Millionen Arten. Sie sind überall und scheinen sich doch unserer Wahrnehmung zu entziehen. Was sind Mikroorganismen?

Mikro stammt aus dem griechischen μικρό und steht für “klein”. Es wird in unserer heutigen Sprache allerdings eher für “seeehr klein” gebraucht. Organismus bezeichnet einerseits ein einzelnes Lebewesen oder das Organsystem eines Lebewesens insgesamt. Wir Menschen haben viele verschiedene Organe und 10 Billionen Zellen. Mikroorganismen bestehen in der Regel aus nur einer einzelnen oder aus ein paar wenigen zusammenhängenden Zellen. Nur wenige Mikroorganismen haben so viele Zellen, dass sie als Organismus wieder für uns sichtbar werden. In der Biologie werden diese Lebewesen einzig auf Grund der mikroskopisch kleinen Grösse ihrer Zellen zu den Mikroorganismen eingeteilt. Ansonsten bilden sie aber keine einheitliche Gruppe.

Die “bekanntesten” Mikroorganismen sind vermutlich die Bakterien, umgangssprachlich auch oft Bazillen genannt. Sie bilden eine der drei Domänen, in die die Lebewesen in der Biologie systematisch eingeteilt werden. Archaeen bilden die zweite solche Domäne. Lange wurden Bakterien und Archaeen in einer einzigen Domäne, der Domäne der Prokaryoten, zusammengefasst. Bakterien und Archaeen sind Einzeller ohne Zellkern, das heisst, ihre DNA (ihr Erbgut) liegt frei in ihrer Zelle. Sie sind ähnlich gross – respektive klein – und ähnlich aufgebaut. Erst vor 50 Jahren erkannten die US-amerikanischen Mikrobiologen Carl Woese und George Fox, dass sich Bakterien und Archaeen durch viele genetische, physiologische, strukturelle und biochemische Merkmale unterscheiden. 1990 wurde das Drei-Domänen-System eingeführt. Zu der dritten Domäne, den Eukaryoten, gehören Pflanzen, Pilze und Tiere. Die Zellen dieser Lebewesen haben einen Zellkern, in der die DNA verpackt ist, sowie andere Zellunterteilungen. Die einzelnen Zellen der Eukaryoten sind etwas grösser als die der Bakterien und Archaeen und der Aufbau der Zellen ist komplexer. Viele Zellen sind so spezialisiert, dass sie nicht mehr einzeln überleben können, sondern mit vielen verschiedenen anderen Zellen einen Organismus bilden müssen.

Aber auch in der Domäne der Eukaryoten gibt es viele Lebewesen, die zu den Mikroorganismen zählen. Sie bestehen aus einer einzelnen Zelle oder einem Organismus aus wenigen Zellen. Zu den eukaryotischen Mikroorganismen gehören Pilze, Protozoen (auch Urtierchen genannt) und Algen.

Zu den Mikroorganismen zählen also die unterschiedlichsten Lebewesen aus allen 3 Domänen. Sie unterscheiden sich im Aufbau ihrer Zelle, im Stoffwechsel und in ihrer Lebensweise. Nur ein sehr kleiner Anteil wurde bislang entdeckt und erforscht. Mikroorganismen findet man überall auf der Erde und man entdeckt immer wieder bisher unbekannte, an Orten, an denen man kein Leben vermutet hätte. Unterdessen sucht man auch auf anderen Planeten nach ihnen.
Für das Umweltteam: A. Tyndall

Wussten Sie, dass das schnellste Lebewesen der Welt nicht der Gepard ist, sondern Methanocaldococcus? Methano-was? Ein Archaeon, ein Lebewesen, das zu den Archaeen gehört. Archaeen gehören zu den unbekannteren Lebewesen, aber auch zu den extremsten Lebewesen der Welt. Aber der Reihe nach.

In der Systematik der Biologie werden alle Lebewesen auf der Erde nach ihren Verwandtschaftsgraden eingeordnet. Dabei ist die erste Stufe “die Domäne”, die letzte Stufe ist “die Art”. Heute teilt man die Lebewesen zuerst einmal in drei grosse Domänen: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten. Bis ins letzte Jahrhundert dachte man, es gäbe nur zwei Domänen: Prokaryoten und Eukaryoten. Zu den Prokaryoten zählten alle Einzeller ohne Zellkern. Das heisst, die DNA (das Erbgut) liegt als geschlossenes, ringförmiges Molekül frei in der Zelle. Die DNA der Eukaryoten ist dagegen in einem Zellkern verpackt. Die eukaryotische Zelle hat weitere Unterteilungen, in denen unterschiedliche Vorgänge ablaufen und ist allgemein viel komplexer aufgebaut. Viele eukaryotische Zellen sind so spezialisiert, dass sie nicht mehr einzeln überleben können, sondern mit vielen verschiedenen anderen Zellen einen Organismus bilden müssen.

Archaeen leben alle als Einzeller und wurden lange Zeit als “etwas andere Bakterien” gehalten, bis genauere Untersuchungen zeigten, dass sie in vielen molekularbiologischen Eigenschaften den Eukaryoten ähnlicher sind als den Bakterien. Sie besitzen allerdings auch viele einzigartige Eigenschaften. Besonders der Aufbau der Zellwand zeigt deutliche Unterschiede zu dem der anderen Domänen. Man findet dort Stoffe, die man weder bei Bakterien noch bei Eukaryoten findet. Auch die Zusammensetzung der Plasmamembran ist anders. Die Plasmamembran ist die aus Fettsäuren bestehende Hülle um das flüssige Innere der Zelle und dient als Stoffbarriere. Sie steuert, welche Stoffe in die Zelle hineingelangen dürfen und welche nicht.

Archaeen lieben das Extreme und man findet sie an den unmöglichsten Orten der Erde, an Stellen an denen man niemals Leben vermuten würde. Sie können sich an extremste Bedingungen anpassen. So gibt es Arten, die bei Temperaturen von über 80°C wachsen können. Man findet solche Arten häufig in vulkanischen Gebieten, Geysiren oder bei den schwarzen Rauchern auf dem Grund der Ozeane. Sie kommen in verhältnismässig kaltem Meerwasser vor, und in bestimmten ozeanischen Bereichen machen sie bis zu 90 % der vorhandenen Lebewesen aus. Salzliebende Arten leben in sehr hohen Salzkonzentrationen z.B. im Toten Meer oder in marinen Solen. Relativ weit verbreitet sind die methanogenen Archaeen. Sie wachsen ausschliesslich unter Bedingungen ohne Sauerstoff und benötigen häufig molekularen Wasserstoff für ihren Stoffwechsel. Diese Archaeenarten kommen in Süsswasser, Meer und Boden vor, aber auch im Darmtrakt von Menschen und Tieren. Die sich im Pansensaft von Kühen befindlichen Archaeen sind für die Methanbildung verantwortlich. Da Methan für den Wiederkäuer nicht verwertbar ist, muss es zusammen mit dem Kohlendioxid als „Abgas“ abgegeben werden. Je mehr man diese speziellen Mikroorganismen untersucht, umso stärker erkennt man ihre bedeutende Rolle für den Stickstoff-, Kohlenstoff- und Schwefelkreislauf im Ökosystem der Erde.

Aussen an ihrer Zellwand befinden sich sogenannte Flagellen. Diese dünnen Proteinfäden dienen der Fortbewegung. Einige Archaeenarten sind extrem schnell unterwegs, zumindest in Relation zu ihrer Grösse. Mit 400 bis 500 „Körperlängen pro Sekunde“ (englisch bodies per second, abgekürzt „bps“) sind Methanocaldococcus jannaschii und Methanocaldococcus villosus die bislang schnellsten bekannten Lebewesen. Zum Vergleich: Ein Sportwagen mit 400 bps käme auf eine Geschwindigkeit von über 6000 km/h. Das Bakterium Escherichia coli bewegt sich dagegen mit rund 20 bps fort, ähnlich schnell wie ein Gepard.
Für das Umweltteam: A. Tyndall

Da will man an einem heissen Sommertag in den See springen und dann das:

Blaualgen sind aus wissenschaftlicher Sicht eigentlich gar keine Algen, sondern sogenannte Cyanobakterien. Diese gibt es überall auf der Welt, überwiegend im Süsswasser und dort wo es feucht ist. Sie sind gegen Hitze, Kälte und Salz resistent und darum auch in Salzseen oder sogar unter dem Eis der Antarktis zu finden. Zurzeit sind weltweit ca. 2000 Cyanobakterien bekannt.

Sichtbar für uns werden sie erst, wenn sie in grosser Masse vorkommen, ansonsten nehmen wir sie nicht wahr, denn die einzelnen Lebewesen sind, wie es sich für Mikroorganismen gehört, winzig klein. Blaualgen sind keine echten Algen, denn sie besitzen im Gegensatz zu den im üblichen Sprachgebrauch als „Algen“ bezeichneten eukaryotischen Lebewesen (Grünalgen etc.) keinen echten Zellkern. Von blossem Auge sichtbar sind Ansammlungen von Cyanobakterien z. B. als schwarzblaue Beläge auf feuchtem Gestein oder meterlange Büschel rot, blau oder grün gefärbter Wasserblüten.

Blaue Färbung dank Phycocyanin
Blaualgen gelten als „Pflanzen des Ozeans“, weil sie in gigantischen Grössenordnungen wie die Grünalgen Photosynthese betreiben, Sauerstoff produzieren und das Klimagas CO2 aus der Umgebung entnehmen.

Photosynthese
Die Photosynthese ist ein biochemischer Vorgang bei dem Lichtenergie mit Hilfe von lichtabsorbierenden Farbstoffen in chemische Energie umgewandelt wird. Diese wird dann genutzt, um aus energiearmen anorganischen Stoffen, wie Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O), energiereiche organische Verbindungen (vor allem Kohlenhydrate) aufzubauen. Bei der oxygenen Photosynthese wird molekularer Sauerstoff (O2) freigesetzt. Zu diesen lichtabsorbierenden Stoffen gehört das Blattgrün, genauer Chlorophyll. Insbesondere höhere Pflanzen und Grünalgen enthalten Chlorophyll.

Cyanobakterien enthalten neben dem Chlorophyll auch Phycobiline, nämlich Phycocyanin (blau) oder Phycoerythrin (rot). Die Färbung der Cyanobakterien reicht daher von blaugrün über grasgrün bis zu rot oder dunkelbraun – je nach Pigmentgehalt in der Zelle. Der typischen blaugrünen Färbung verdanken sie ihren Namen, selbst wenn der entsprechende Farbstoff nicht in allen Arten zu finden ist.

Starkes natürliches Gift mahnt zur Vorsicht
Leider produzieren Cyanobakterien unterschiedliche Gifte, die die Wasserqualität stark verschlechtern. Einige dieser Toxine gehören zu den stärksten natürlichen Giften und können für Menschen und Tiere gesundheitsgefährdend sein. Bei Badenden sind schon allergische Hautreaktionen bis hin zu Entzündungen entstanden. Die Bakterien können sich in Fischen und Muscheln auch so stark ansammeln, dass beim Fischessen solche Toxine in den menschlichen Körper gelangen und gelegentlich zu tödlichen Vergiftungen führen.

Im Sommer 2020 starben sechs Hunde nach einem Bad im Neuenburgersee infolge vermuteter erhöhter Blaualgenkonzentration, sodass ein Badeverbot erlassen wurde. Im gleichen Jahr verendeten in Afrika innerhalb weniger Monate mehrere hundert Elefanten an Cyanobakterien.

Ideale Bedingungen für Blaualgen sind vielfältig
Die Bedingungen für starke Vermehrung von Cyanobakterien sind vielfältig und nicht immer eindeutig zu klären. Hoher Phosphat- und evtl. Stickstoffgehalt im Wasser – verursacht beispielsweise durch ungeklärte Abwässer mit Waschmittelrückständen oder durch Tierausscheidungen – können in Verbindung mit höheren Wassertemperaturen die Entwicklung der Bakterien begünstigen. Als Gegenmassnahme wird der Greifensee seit 2009 künstlich belüftet und wir hoffen, dass dieses Jahr die idealen Bedingungen für die Vermehrung der Blaualgen nicht gegeben sind und wir mit Freude ins kühle Nass springen können!
Für das Umweltteam: A. Tyndall

Ein Steinpilzrisotto, eine Morchelsauce, ein verschimmeltes Joghurt – Pilze kennen wir als Genussmittel auf dem Teller oder als Lebensmittelverderber im Kühlschrank. Man kann sie auch zur Lebensmittelherstellung (Brot, Bier) oder als Drogen (psychoaktive Pilze) gebrauchen.

Wussten Sie, dass das vermutlich grösste und älteste Lebewesen auf der Erde ein Pilz ist? Der grösste bekannte Pilz der Welt ist ein Dunkler Hallimasch. Er befindet sich in einem Waldboden in Oregon und hat eine Ausdehnung über fast 10 Quadratkilometer. Sein Gewicht wird auf 600 Tonnen geschätzt, sein Alter auf fast 2’000 Jahre. Hallimasch-Pilze leben im Boden, befallen Wurzeln, tote sowie gesunde Bäume und können bis zu drei Meter pro Jahr wachsen. Der Hallimasch gehört zu einer speziellen Klasse von Pilzen, die Holz abbauen können. Nur wenige Pilze sind in der Lage, grössere Totholzstücke effektiv zu zersetzen. Sie spielen damit eine wichtige Rolle im Nährstoffkreislauf. Und noch etwas macht den Hallimasch besonders: er ist einer von wenigen Pilzen, die im Dunkeln leuchten.

Aber halt: ein Mikroorganismus, der zu den grössten Lebewesen der Erde zählt? In der Biologie werden Lebewesen einzig auf Grund der mikroskopisch kleinen Grösse ihrer Zellen zu den Mikroorganismen eingeteilt. Die Zellen der Pilze sind mikroskopisch klein, doch bilden Pilze oft ein riesiges Geflecht aus hauchdünnen, durchsichtigen Pilzfäden (Hyphen). Sichtbar werden die Fruchtkörper, der Teil der Pilze, der über der Erde wächst. Während die Hyphen bei den meisten Pilzen sehr ähnlich aussehen, gibt es bei den Fruchtkörpern eine Vielfalt von Formen, Farben und Grössen. Manche von ihnen, wie etwa der Fruchtkörper des Steinpilzes, können so gross wie ein Fussball werden. Andere sind weniger als 1 Millimeter gross. Diese Winzlinge können einen dichten Miniaturwald bilden, der für uns aussieht wie Fell. Bei Schimmelpilzen sieht man das gut.

Was ist ein Pilz?
Pilze sind weder Pflanzen noch Tiere. Ihre Zellen haben einen Zellkern, der das Erbgut enthält. Die Abgrenzung vom Reich der Tiere erfolgt nicht auf Grund der Unbeweglichkeit der Pilze, da auch manche Tiere, wie Schwämme oder Steinkorallen, den grössten Teil ihres Lebens ortsfest verbringen. Wesentliche Unterschiede zu den Tieren bestehen in der Zellstruktur. Wie die Pflanzen haben Pilze eine Zellwand. Die Zellwand der Pilze enthält Chitin, das gleiche Material, das im Panzer der Insekten vorkommt. Die Zellwand der Pflanzen enthält Cellulose. Pilze können nicht wie Pflanzen ihre Nahrung (Zucker) mit Hilfe der Energie aus dem Sonnenlicht, aus Wasser und CO2 herstellen. Wie Tiere müssen Pilze organische Nährstoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen. Da sie keinen Mund haben, müssen sie einen Stoff abgeben, der ihre Nahrung auflöst und sie so für sie verfügbar macht.

Giftig oder nicht?
Die meisten Pilze sind für den Menschen ungefährlich. Es gibt essbare Pilze und giftige Pilze. Viele Schimmelpilze bilden Gifte, welche sie in ihre Umgebung abgeben. Es reicht nicht, wenn wir nur die sichtbare Oberfläche einer verschimmelten Koniftüre oder Frucht abschneiden. Das ist nur die Spitze des Eisberges. Unter der Oberfläche sind die unsichtbaren Pilzhyphen, und auch das Gift ist oft schon im ganzen Glas oder über einen Grossteil der Frucht verteilt. Auch Abkochen hilft nichts, da diese Pilzgifte nicht durch Hitze zerstört werden können.

Unter den Pilzen gibt es viele Krankheitserreger, die Pflanzen befallen und zu wirtschaftlich bedeutenden Ernteausfällen führen können. Einige wenige Pilze sind auch als Krankheitserreger beim Menschen bekannt, wie der Fuss- oder Nagelpilz. Viele Pilze bauen tote Pflanzen und Tiere ab und spielen damit eine wichtige Rolle im Kreislauf der Stoffe.

Ein Leben in Symbiose
Einige Pilze leben in Symbiose. Eine Symbiose ist eine Lebensgemeinschaft, in der zwei Organismen völlig verschiedener Arten voneinander profitieren. Man geht davon aus, dass etwa 90 % aller Landpflanzen mit Pilzen eine Symbiose eingehen. Für mitteleuropäische Wälder typisch ist die Ektomykorrhiza, bei der das Pilzmyzel die Wurzeln der Bäume umschlingt und in die Rinde, nicht aber in die Zellen eindringt. Dabei profitieren beide Partner. Die Pflanze erhält über den Pilz mehr mineralische Nährstoffe, da sein feines Myzel den Boden enger durchwirkt, als ihre eigenen Saugwurzeln das könnten. Besonders in nährstoffarmen Böden macht sich diese bessere Versorgung bemerkbar. Umgekehrt erhält der Pilz Zucker, den die Pflanze durch Photosynthese erzeugt.

Wurzelpost?
Neuere Untersuchungen zeigen auch, dass diese Pilze bei der Kommunikation der Bäume untereinander eine wichtige Rolle spielen. Sozusagen als Überbringer von Nachrichten. Mehr und mehr erkennt man auch, dass Bäume nicht nur miteinander reden, sondern auch füreinander sorgen und die Pilze dabei dazu beitragen.

Geniessen wir die guten Pilze in der kommenden Pilzsaison!

Für das Umweltteam: A. Tynda