Forscher finden uralte Bakterien in Eishöhle in Rumänien – Gefahr und Chance zugleich
Das «ewige Eis» ist für Forschende weltweit eine wahre Fundgrube. Denn die jahrtausendealten Eisschichten, die sich in vereisten Höhlen und Landschaften oft finden, ermöglichen einen einzigartigen Blick in die Vergangenheit.
Aufschlussreich ist dabei vor allem das, was im Eis eingeschlossen und dadurch konserviert wurde. So lässt eingeschlossene Luft Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der damaligen Atmosphäre zu. Und auch durch Funde von Pflanzenresten, Bakterien oder Kadavern urzeitlicher Tiere haben Forschende in den vergangenen Jahrzehnten neue Erkenntnisse gesammelt.
So auch kürzlich im Nordwesten Rumäniens. Dort liegt in den Karpaten der Naturpark Apuseni, ein von Höhlen und Schluchten gezeichnetes Reservat, das einen der grössten unterirdischen Gletscher Europas beherbergt.
Hier – genauer gesagt in der Scărișoara-Höhle, die Forschenden und Touristinnen und Touristen Zugang zu der riesigen Eiszunge ermöglicht – hat ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt einen erstaunlichen Fund gemacht.
In einer 5000 Jahre alten Eisschicht stiessen die Forschenden auf Vertreter des Bakterienstamms Psychrobacter SC65A.3. Diese Mikroben sind echte Überlebenskünstler – sie trotzen eisigen Temperaturen sowie glühender Hitze und können selbst nach Jahrtausenden wieder zum Leben erweckt werden.
Der Trick: Psychrobacter fahren ihren Stoffwechsel fast komplett herunter, schützen sich durch spezielle Mechanismen vor extremen Temperaturen und reparieren nach dem Auftauen sogar ihre DNA. So können sie über Jahrtausende hinweg in einer Art «Winterschlaf» überleben.
Psychrobacter: Bakterien mit erstaunlicher Antibiotika-Resistenz
Und das ist nicht alles: Wie im Fachjournal «Frontiers in Microbiology» berichtet wird, sind diese Bakterien nicht nur extrem widerstandsfähig, sondern auch gegen viele moderne Antibiotika immun. Für Menschen und Tiere sind einige Vertreter dieser Bakterien gefährlich, sie können nämlich Infektionen auslösen.
Gleichzeitig könnten ihre besonderen Eigenschaften aber auch als Inspiration für die Entwicklung neuer Antibiotika dienen. Auch darauf weisen die Forschenden in ihrer Studie hin.
«Der Bakterienstamm zeigt Resistenzen gegen mehrere moderne Antibiotika und trägt über 100 resistenzbezogene Gene», erklärt Cristina Purcarea vom Institut für Biologie Bukarest der Rumänischen Akademie. Um die Widerstandsfähigkeit der Bakterien zu testen, wurde der Stamm auf 28 verschiedene Antibiotika aus zehn Klassen untersucht, die zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt werden.
Die dabei festgestellte breite Resistenz birgt eine echte Gefahr. Denn durch die Klimakrise schmelzen Eis und Permafrostböden weltweit, und die Bakterien, die teils seit Jahrtausenden darin schlummern, erwachen zum Leben. «Wenn schmelzendes Eis diese Mikroben freisetzt, könnten sich diese Gene auf moderne Bakterien ausbreiten und die globale Herausforderung der Antibiotikaresistenz noch verschärfen», sagt Purcarea.
Doch der Fund der im Eis konservierten Bakterien eröffnet auch neue Chancen. Sie produzieren nämlich einzigartige Enzyme und antimikrobielle Verbindungen, in denen grosses Potenzial für die Medizin steckt. «Sie könnten zu neuen Antibiotika, industriellen Enzymen und anderen biotechnologischen Innovationen inspirieren», sagt Purcarea.
Insgesamt konnte eine antimikrobielle Aktivität gegen 14 pathogene Stämme festgestellt werden, schreiben die Forschenden. Zudem weisen die Bakterien des untersuchten Stamms fast 600 Gene mit noch unbekannten Funktionen auf – hier hofft das Team auf die Entdeckung neuartiger biologischer Mechanismen.
«Diese alten Bakterien sind für Wissenschaft und Medizin von entscheidender Bedeutung», sagt Purcarea. Jetzt gelte es, mit dem Fund sorgfältig umzugehen und Sicherheitsvorkehrungen zu ergreifen, um eine unkontrollierte Ausbreitung der Bakterien zu verhindern.
