Vom Bakterium zum Kollektiv

Viele, wenn nicht die meisten Bakterienarten können in individueller (planktonischer) oder kollektiver Daseinsform existieren. Der Übergang zum Kollektiv wird meist durch externe Faktoren bewirkt. Schwärme ermöglichen die effektivere Besiedlung neuer Nischen, der Aufbau von Biofilmen und besseren Schutz vor Giften und Fressfeinden. Das Fehlen bestimmter Nährstoffe zwingt zu kollektiven Überlebensstrategien wie Bildung von Sporen, Fruchtkörpern oder Heterocysten. Pathogene Bakterien können durch synchrone Ausschüttung von Virulenzfaktoren die Abwehrmechanismen des Wirtes unterlaufen. Der Übergang zur kollektiven Lebensform ist von einem bestimmten “Punkt ohne Wiederkehr” ab irreversibel. Dafür sind autokatalytische Regelkreise verantwortlich. From bacterium to collective nets Many, possibly the majority of bacterial species can exhibit an individual (planctonic) or collective life style. Transition to collectivity is generally stimulated by external factors. Swarms enable more effective colonization of new niches, construction of biofilms provides protection from toxins and predators. Lack of specific nutrients forces use of collective survival strategies like formation of spores, fruiting bodies or heterocysts. Pathogens can overcome the defence mechanisms of the host by synchronized excretion of virulence factors. Transition to collective life styles is irreversible beyond a certain ”point of no return". This irreversibility is due to the action of autocatalytic regulatory cycles. Die meisten Bakterien können sowohl vereinzelt als auch in einem Verbund (Schwarm, Biofilm, Fruchtkörper) leben. Die kollektive Lebensform bietet viele Vorteile wie bessere Überlebensmöglichkeiten in Extremsituationen oder Schutz vor Feinden und Giften. Die Entscheidung zum Übergang wird durch spezifische Signale ausgelöst und ist von einem bestimmten Zeitpunkt an irreversibel. Verantwortlich dafür sind positive Rückkopplungsmechanismen (autokatalytische Zyklen).