Was sind die Vorteile von Prokaryoten?

Das Leben auf der Erde begann vor über 3,7 Milliarden Jahren mit dem Auftreten von Prokaryoten, dem primitivsten Leben, das es gibt. Prokaryoten, besser bekannt als Bakterien, besitzen keinen Zellkern und keine fortschrittliche Zellmaschinerie. Sie sind einzellig und haben nur einen Bruchteil der Größe einer Pflanzen- oder Tierzelle. Trotz ihrer primitiven Konstruktion sind Prokaryoten das bevölkerungsreichste Leben auf dem Planeten und überwiegen alle anderen Lebensformen zusammengenommen um viele Größenordnungen. Ohne Prokaryoten würde kein anderes Leben existieren.

Bakterien schufen den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre, beginnend vor etwa 2,5 Milliarden Jahren. Diese ersten Photosynthesegeräte, Cyanobakterien genannt, existieren noch heute. Ihre Vorfahren lebten in einer Welt ohne atmosphärischen Sauerstoff und nutzten Sonnenenergie und Chemikalien aus den Urmeeren, um ihre eigene Nahrung herzustellen, ähnlich wie bei modernen Pflanzen. Cyanobakterien erzeugten als Abfall Sauerstoffgas, ein Gift für alles frühe Leben. In den nächsten 300 Millionen Jahren baute sich der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre und des Ozeans ausschließlich aufgrund dieser mikroskopisch kleinen Kreaturen auf. Urzeitliche Arten starben bei Massensterben, als der Sauerstoffgehalt stieg, aber sauerstofftolerantes Leben entwickelte sich, um die leeren Nischen zu füllen. Das moderne Leben würde ohne diese frühen sauerstoffbildenden Bakterien nicht existieren.

Das kleinste Leben auf der Erde hat die größte Rolle: alle Abfälle zu zerlegen und zu recyceln. Schalen und Kadaver abgestorbener Pflanzen und Tiere sowie Ausscheidungen aller Art enthalten lebenswichtige Nährstoffe und gespeicherte Energie. Ohne eine Möglichkeit, diese Nährstoffe dem Boden zurückzugeben, würde das Leben jeden verfügbaren Nährstoff auf dem Planeten schnell aufbrauchen. Viele Bakterienarten ernähren sich von diesen Energiequellen, zerlegen Abfallstoffe in ihre kleinsten Moleküle und geben sie dem Boden zurück, wo sie wieder in die Nahrungskette gelangen. Einige Bakterienarten verbrauchen sogar Öl und trugen dazu bei, große Mengen Öl aus der Deepwater Horizon-Leckage im Golf von Mexiko im Jahr 2010 schnell abzubauen und zu beseitigen.

Ohne Prokaryoten würde die Gesellschaft niemals ein breites Spektrum an Nahrungsmitteln erleben. Alles fermentierte, wie Bier, Wein, Joghurt, Buttermilch, Sauerrahm, Gurken, Oliven und Sauerteigbrot schuldet seine Existenz an verschiedene Arten von nützlichen Bakterien, die als Stoffwechselprodukte lebensmittelerhaltende Säuren produzieren Nebenprodukte. Prokaryoten helfen auch bei der Herstellung von Käse, Insulin für Diabetiker, Essig, Sauerkraut, Vitaminen, Sojasauce und Hunderten anderer Lebensmittel und Medikamente auf der ganzen Welt.

Oft übersehen und wenig schmeichelhaft gedacht, erfüllen Darmbakterien im Austausch für Nahrung und Unterkunft viele Aufgaben. Die residente Bakterienpopulation in einem einzelnen menschlichen Dickdarm ist um eine Größenordnung größer als die Gesamtzahl der menschlichen Zellen im Wirt. Diese riesige Reserve an Stoffwechselaktivität hilft bei der Verdauung von Nahrung, stimuliert die Peristaltik, wirkt zusammen mit dem Immunsystem, um Krankheitserreger auszutreiben, und produziert Vitamin K, das die Blutgerinnung unterstützt. Der menschliche Körper kann keine dieser Aufgaben alleine bewältigen und überleben: Bakterien sind für den Menschen überlebenswichtig.

Prokaryoten besiedeln nicht nur den Verdauungstrakt, sondern besiedeln jede äußere Oberfläche des menschlichen Körpers vom Moment der Geburt an. Diese Bakterien stehen in einer gegenseitig vorteilhaften Beziehung zu ihrem Wirt. Die Bakterien haben einen Platz zum Leben und kolonisieren. Im Gegenzug verteidigen diese Arten ihre „Heimat“, die Haut des Wirts, vor pathogenen Bakterien und Pilzen, die opportunistisch durch die Haut eindringen. Das Immunsystem des Wirts verbraucht bei dieser Anordnung weniger Energie, sodass es sich auf andere Aufgaben konzentrieren kann, wie die Bekämpfung von Viren und die Zerstörung präkanzeröser Zellen.