Ob in unserem Darm, im Boden oder im See: Überall tummeln sich winzige Lebewesen, die im Verborgenen Großes leisten. Diese Lebewesen werden auch Mikroorganismen oder Mikroben genannt. Sie helfen uns, gesund zu bleiben. Pflanzen wachsen zu lassen und sogar das Klima zu stabilisieren.
Mikroorganismen sind keine Einzelgänger, sondern leben in Gemeinschaften. Auch auf und in uns Menschen leben solche Gemeinschaften, z.B. im Darm. Diese große Gemeinschaft an Darmmikroorganismen nennt man auch Mikrobiom. Mikrobiome gibt es aber nicht nur im menschlichen Körper, sondern auch in Böden, Luft und Wasser. Diese verschiedenen Mikrobiome bilden ein großes Netzwerk: Das Mikroversum.
Im Mikroversum begegnen wir einer unglaublichen Vielfalt an Mikroorganismen. Drei Gruppen spielen dabei eine besonders wichtige Rolle:
Ohne Pilze gäbe es kein Leben, wie wir es kennen: Der Großteil der Pflanzen braucht sie, um zu wachsen. Sie liefern Nährstoffe, helfen bei der Sauerstoffproduktion und halten den Kreislauf der Natur am Laufen. Und sie retten Leben: Das erste Antibiotikum, Penicillin, stammt aus einem Pilz.
Bakterien sind überall zu finden. In Joghurt und Käse sorgen sie für den leckeren Geschmack. In unserem Körper trainieren sie das Immunsystem und halten Krankheitserreger in Schach. In unserem Darm helfen sie bei der Verdauung. Andere Bakterien bringen Krankheiten, wie z.B. Tuberkulose.
Mikroalgen kommen vor allem in Süß- und Salzwasser vor, also Seen, Flüsse und Meere. Sie leben aber auch in der Luft und im Boden. Mikroalgen betreiben Photosynthese und können Kohlendioxid aus der Atmosphäre binden. Aus ihnen kann zudem Biokraftstoff hergestellt werden.
Mikrobielle Gemeinschaften funktionieren meist wie ein gut eingespieltes Team: Sie sind flexibel und in der Lage, sich nach Veränderungen wieder zu erholen. Das bezeichnen wir als Balance.
Störungen, wie z.B. Temperaturschwankungen oder die Einnahme von Antibiotika können mikrobielle Gemeinschaften beeinflussen. Nützliche Mikroben können so verschwinden, während sich schädliche ausbreiten. Wenn dabei ein sogenannter Kipppunkt überschritten wird, wird es sehr schwierig für die mikrobielle Gemeinschaft, die ursprüngliche Balance wiederherzustellen.
1. Mikrobielles Gleichgewicht verstehen
Wir möchten besser verstehen, wie mikrobielle Gemeinschaften ihre Balance halten – von den kleinsten Molekülen bis hin zu ganzen Ökosystemen. Dazu gehört auch, die vielen Verbindungen aufzudecken, die das mikrobielle Leben auf der Erde aufrechterhalten.
2. Dynamiken von Mikrobiomen gezielt beeinflussen
Wir entwickeln und nutzen innovative Werkzeuge und Technologien, damit wir Veränderungen in Mikrobiomen gezielt beeinflussen können – zum Wohle unserer Umwelt und der menschlichen Gesundheit
Die Forschung an Mikroorganismen spielt direkt hinein in die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs). Diese wurden im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen formuliert und auf 17 Ziele heruntergebrochen. Damit wurde eine gemeinsame Agenda für nachhaltige Entwicklung bis 2030 festgelegt. Die formulierten Ziele sollen globale Herausforderungen wie Armut, Ungleichheit, Klimawandel und Umweltzerstörung angehen und eine gerechtere, sicherere und umweltfreundlichere Welt fördern.
Indem wir verstehen, wie Mikroorganismen Ökosysteme stabilisieren, Gesundheit fördern oder natürliche Ressourcen schonen, leisten wir einen Beitrag zu einer gerechteren, widerstandsfähigeren und lebenswerten Zukunft für alle.
Das mikrobielle Gleichgewicht in Ökosystemen ist für mehrere UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung von entscheidender Bedeutung.
Ohne gesunde Mikroorganismen im Boden wächst nichts. Sie zersetzen Pflanzenreste, produzieren Nährstoffe und machen kargen Boden fruchtbar. So sorgen sie dafür, dass Felder Erträge bringen und Menschen satt werden. Mikroorganismen sind stille Helfer gegen den Hunger.
Mikroorganismen können heilen und Leben retten: wir verdanken ihnen Antibiotika und Penicillin und so manchen Impfstoff. Unsere Forschung hilft, Krankheiten besser zu verstehen, neue Therapien zu entwickeln und den Körper dabei zu unterstützen, sich selbst zu schützen.
Mikroorganismen sind die unsichtbaren Reinigungsteams unserer Gewässer. Sie bauen Schadstoffe ab, filtern Nährstoffe und sorgen so für lebendige Flüsse und Seen. Wo Mikrobiome im Gleichgewicht sind, bleibt Wasser sauber.
Mikroorganismen leisten einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Sie unterstützen z.B. die Photosynthese, indem sie organisches Material abbauen und den Kohlenstoffkreislauf regulieren.
Mikroalgen produzieren Sauerstoff, binden Nährstoffe und helfen, Schadstoffe abzubauen. Diese winzigen Organismen sind wichtig für das Leben im Wasser. und auf der Erde.
Ein Gleichgewicht im Mikroversum ist wichtig für Artenvielfalt, funktionierende Ökosysteme und damit auch für unsere Lebensqualität an Land.
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