|
Mikroorganismen - Entwicklungsgeschichte
Hier sollen die Grundlagen der faszinierenden Entstehungsgeschichte der Mikroorganismen kurz dargestellt werden, um besser verstehen können, wie EM wirkt, wo es ansetzt in seiner Wirkung und wieso das Verständnis der unsichtbaren Mikroorgansimen für den Fortbestand der belebten und lebenswerten Um- Welt so wichtig ist.
Alles Leben auf der Erde wird in drei deutlich unterschiedene Gruppen unterteilt: Protisten, Pflanzen und Tiere. Protisten sind vereinfacht gesagt alle Einzeller (auch “Mikroorganismen” genannt). Diese drei Gruppen sind urgeschichtlich in der oben genannten Reihenfolge nacheinander entstanden und bauen aufeinander auf. Die Tiere (und Menschen) können also nicht auf die Mikroorgansimen verzichten, wohl aber die Mikroorganismen auf die Tiere.
Zwischen Tieren und Pflanzen, alles Vielzeller, gibt es einen besonders wesentlichen Unterschied: Tiere (Menschen zählen immer mit zu dieser biologischen Gruppe) verdauen innen über ein Darmsystem fertige organische Nährstoffe, während Pflanzen kein Verdauungssystem haben, sondern außen in ihrer “Hautoberfläche” selbst die meisten benötigten Stoffe aus anorganischen Grundsubstanzen herstellen, unter Zuhilfenahme der Energiequelle Sonnenlicht, also Photosynthese. Über die Wurzeln transportieren sie die dazu nötigen meist anorganische Grundsubstanzen heran. Allerdings, über Mikroorganismen im Bodenbereich, beispielsweise Bodenbakterien, die sie sogar selbst anlocken und belohnen können, lassen auch sie etwas Nährstoffe vorverdauen, die sie selbst schlechter herstellen können.
Mikroorganismen heißen so, weil sie verdammt winzig sind: Ihr Durchmesser beträgt durchschnittlich einen tausendstel Millimeter, auf der Dicke eines Haares könnte man etwa 150 Bakterien senkrecht stehend nebeneinander legen.
 |
Eine Prokaryontenzelle wiegt nur ein tausendstel einer tierischen Zelle. Diese geringe Grösse führt einerseits dazu, das wir die Einzeller nicht wahrnehmen und wertschätzen können. Tatsächlich aber wäre die gesamte Bodenoberfläche der Erde rot, wären Einzeller rot. Ihre Gesamte Biomasse übersteigt die der Pflanzen und Tiere um ein Vielfaches. Weiterhin bedingt diese Winzigkeit einen extrem hohen Stoffumsatz und Wechselwirkung mit der Umgebung, da bei diesen Abmessungen die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen um den Faktor 10.000 grösser ist. Die meisten Mikroorganismen teilen sich alle 10 Minuten und verdoppeln somit ihre Zahl. Beispielsweise kann ein Rind von 500 kg Körpermasse an einem Tag nur 0,5 kg Protein bilden, während aber 500 kg Hefezellen im selben Zeitraum mehr als 50.000 kg Protein bilden können!
Die Einzeller, also Protisten, werden unterteilt in die niederen Protisten (Prokaryonten) und die höheren Protisten. Urgeschichtlich entstanden als erste “Lebewesen” auf der Erde die niederen Protisten, also Bakterien und Zyanobakterien. Sie besitzen im Gegensatz zu höheren Protisten, den Eukaryonten, keinen räumlich begrenzten DNA-Zellkern. Die DNA ist frei in der Zelle verteilt. Die Eukaryonten ähneln mit ihren entwickelteren, differenzierteren Zellen schon mehr denen von Tieren und Pflanzen (im Aufbau) und bestehen aus Algen, Pilzen und Protozoen.
Die sehr einfach aufgebauten Prokaryonten (z.B. Bakterien) sind wesentlich vielseitiger und produktiver, auch anpassungsfähiger und robuster als die späteren Verwandten, die Eukaryonten.
Aerobe, Anaerobe und die alte Erde
Die ältesten und erfolgreichsten Lebensformen dieser Erde sind die Mikroorganismen. Einige Arten bestehen seit ihrer Entstehung vor 3,5 Milliarden Jahren bis heute fast unverändert fort.Unser Planet Erde ist sehr alt, 4,5 Milliarden Jahre, und damit etwa ein Drittel so alt wie unser Universum. Bereits nach einer Milliarde Erdjahren entstanden die ersten Mikroorganismen in einer noch sehr feindlichen Lebensumfeld, aufgefüllt mit ätzenden Gasen, ohne Sauerstoff. Dies verarbeiteten Schwefel und bildeten Methan (Schwefelatmer).
Die entstehende Lebenswelt begann mit den anaeroben, den sauerstofflos lebenden Mikroorganismen, denn zunächst gab es keinen Sauerstoff auf der Erde. Dieser wurde erst sehr viel später biogen in nennenswerten Mengen von Photosynthesebakterien, später dann den Pflanzen, gebildet. 3 Milliarden Jahre lang, fast 1/4 des Lebensalter unseres Universums, gab es nur Mikroorganismen, Einzeller, in allen erdenklichen Formen, Farben und Fähigkeiten. Sogar quasi grundsoziale Verhaltensweisen bildeten sie schon vor: Es gab aufbauende regenerativ arbeitende Mikroorganismen, Anführertypen, dann dazwischen die große Gruppe der Opportunisten, die sich jeweils dem einen oder anderen Lager anschließen konnten, und die Anführergruppe der abbauend, zersetzend degenerativ arbeitenden Mikroorganismen. In den jeweiligen Mikroorganismenmilieus herrscht ein ständiger Lebenskampf, den um Lebensraum und wer dabei die Anführerschaft hat. Bis heute kann dieser Kampf auf jeder Küchenarbeitsplatte nachstudiert werden. Diese Grundprinzipien erkannte Prof. Higa und entwickelte aus dieser Erkenntnis beruhend sein EM, die so erfolgreiche Mikroorganismentruppe aus 90 verschiedenen Stämmen, die über das Dominanzprinzip und ein ausgeglichenes Gleichgewicht der Gruppen den Grossteil der Opportunisten in ausgebrachten kranken Milieus auf ihre Seite kriegen und dadurch wieder lebensfördernde Milieus erzeugen.
Zurück zur Geschichte: nach 700 Millionen Jahren sauerstofffreien Mikroorganismenleben tauchten erste Photosynthesebakterien auf, die Mithilfe der Sonnenenergie Stickstoff verstoffwechselten, den sie aus der Aufspaltung von Wasser gewannen.. Dabei begannen sie erstmals in nennenswerten Ausmaßen Sauerstoff zu produzieren und damit die junge Atmosphäre anzureichern.Der erzielbare Energiegewinn dabei ist deutlich höher als der der Anaeroben Mikroorganismen, daher bekamen sie einen Selektionsvorteil. Es dauerte aber noch weitere 2,5 Milliarden Jahre, bis der Gehalt der Atmosphäre auf 20% O² gestiegen war. Und erst an dieser Schwelle begann, vor erst 500 Millionen Jahren, der Siegeszug der mehrzeller, die Entstehung sauerstoffbasierter Tiere und Pflanzen. Der erste Schritt dazu bestand in der vorübergehenden Aneinanderlagerung von Einzelzellen zu Mehrzellern, die als Sozialgebilde andere Eigenschaften haben konnten gegenüber dem Einzelorganismus.
 |
Auch vorher und auch heute noch gab und gibt es Situationen, wo sich tausende von Einzellern zu temporären Systemen zusammenlagern mit oft erstaunlichen Fähigkeiten (z.B. Pilze, Myxomyceten)
Sauerstoff - Segen und Problem
Die Entstehung und Nutzung von Sauerstoff brachte aber nicht nur Vorteile, sondern ließ auch neue Probleme entstehen. Da freier Sauerstoff sehr reaktiv und potentiell zellgiftig ist, muhten sich die Aeroben einiges einfallen lassen, um dies Problem beherrschen zu können. Als Stichworte, die auch später bei EM wieder positiv auftauchen, seien hier nur Oxydation, Antioxydantien und freie Radikale genannt.
Jedenfalls wurde ab dem Auftritt der anaeroben Mikroorganismen der Kampf um Lebensraum deutlich spannender, denn überall wo Sauerstoff hinkam, hielten es die Anaeroben nicht gut aus und dort, wo es Dunkel und sauerstofflos war, also im Dorado der Anaeroben konnten Aerobe zwar überleben, aber nur als Randgruppe. Es gibt aber auch Spezialisten, besonders raffinierte Mikroorganismen, die je nach Lebensraum Zwischen anaerob und aerober lebensweise umschalten können. Die alten Anaeroben jedenfalls haben heute kleinere Lebensräume als früher, zum Grossteil muhten sie sich in Böden zurückziehen und in sonstige sauerstoffarme Bereiche, beispielsweise in Seesedimente nähstoffüberlasteter Seen, die kurz vor dem “Umkippen” stehen.
Mikroorganismen - schon lange in menschlichen Diensten
Viele Menschen wenden sich angeekelt ab, wenn es um Bakterien, Mikroorganismen usw. geht, da sie dies nur mit Krankheit und Unreinheit in Verbindung bringen können. Aber allein der Blick in das menschliche Verdauungssystem offenbart, das wir ohne die Vielzahl spezialisierter Mikroorganismen, die unser gesamtes Verdauungssystem besiedeln, die Verdauungsarbeit gar nicht leisten könnten. Wir würden ohne sie verhungern.
 |
Im Mundspeichel beispielsweise sind 60 % aller hilfreichen Bakterienarten Aktinomyzeten, die auch eine größere Gruppe in EM darstellen. Schon vor mindestens 7000 Jahren begannen Menschen, mithilfe von Hefen Bier, Brot und Wein herzustellen und mikrobielle Prozesse zu steuern. Die meisten Milchprodukte beruhen auf der Arbeit von Milchsäurebakterien, und bei dem Milchprodukt Käse erfolgt oft die weitere Veredelung mit Schimmelpilzen. Speiseessig, beispielsweise Aceto balsamico, wird unter Zuhilfenahme von Essigsäurebakterien hergestellt. In Japan und Indonesien ist die Sojakultur, die Veredelung von Sojaprodukten besonders verbreitet, seit Jahrtausenden durch Hefen, Schimmelpilzen und Milchsäurebakterien. Vergessenwerden sollte nicht die Antibiotikaproduktion mit dem Schimmelpilz Penizillium, dessen Anwendung schon vielen Menschen das Leben gerettet hat. Das Penizillin heutzutage massenweise verabreicht und vorsorglich Schweinen ins Futter gegeben wird, ist natürlich verwerflich. Übrigens ist gerade beim Penizillium-Schimmelpilz dessen besonders erfolgreiche Strategie um Lebensraum in jeder Petrischale gut erkennbar: Rund um die Pilzausbringestelle wächst kein anderes Bakterium, Penizillium sondert Substanzen ab, die deren Zellwandaufbau verhindern, wodurch er jede Menge freien Lebensraum für sich bekommt.
Krankheitserregende MO und die Rolle des Milieus
Von dem weltberühmten Forscher Pasteur soll der Ausspruch stammen: “Der Keim (z.B. Bakterium) ist nichts, das Milieu ist alles!” Nur ein geringer Teil aller Mikroorgansimenarten gehört zur Gruppe der krankheitserreger. Und auch diese (z.B. Chlamydien, Chlostridien, Legionellen, Pseudomonas) können nur dann zu einer Erkrankung führen, wenn sie auf das richtige Milieu treffen, beispielsweise in Menschen die altersschwach, immungeschwächt, unterernährt oder ausgetrocknet sind. Beispiel Hautoberfläche: Die Haut ist als das Organ mit der größten Oberfläche direkt an vorderster Front, weil außen, vielen Krankheuitserregerangriffen ausgesetzt. Auf der Hautoberfläche gibt es aber trotzdem nur eine um das fünfzigfach geringere Mikroorgansimenbesiedelung, als eine Besiedlung möglich wäre vom Raumangebot, oder wie sie in der Umwelt anzutreffen ist. Dies liegt an der äußerst ausgeklügelten Besiedlung der Haut mit verschiedenen “befreundeten” Mikroorganismenarten: Milchsäurebakterien sind die wichtigste Gattung, außerdem Mycobakterien, Streptokokken, Staphylokokken und Propionibakterien. Diese ernähren sind von dem im Schweiß enthaltenen Nährstoffen. Das Vorhandensein dieser Gruppen verhindert die Besiedlung mit pathogenen Keimen oder sie bleiben in einer geringen Anzahl, in der sie keinen Schaden anrichten können. Wird aber dies schützende Milieu verändert, beispielsweise durch intensive Antibiotikagaben oder übertriebene Hautpflege, so kann die Haut beispielsweise mit Candida albicans (Hautpilz) befallen werden.
Es grenzt also an Dummheit, wenn wir in unserer häuslichen Umwelt mit Domestos und Co versuchen möglichst viele Mikroorganismen umzubringen, und damit den Großteil unserer “Verbündeten” verlieren anstatt intelligent mit den Milieus zu arbeiten und diese positiv, wie mit EM, zu lenken. Außerdem führen diese Massenmordaktionen dazu, das zunächst fast mikroorganismenfreie Lebensraumflächen entstehen, die dann aber zuerst von den am besten abgehärtesten Krankheitserregern aus der Gruppe “Fieslinge” besiedelt werden können. Diese stammen zumeist aus dem Trainingslager “Krankenhaus”, wo es wegen Domestos, Penicillin und Co nur so wimmelt von multiresistenten Keimen, denen diese Zellgifte kaum noch etwas ausmachen, wohl aber unseren “Nützlingen”.
Was sich hier ganz lustig liest, führt in Wahrheit zu menschlichen Tragödien, die tagtäglich in vielen Pflegeheimen beispielsweise ablaufen, und die ich selbst aus meiner Arbeit als Sozialarbeiter kenne: Dort gibt es immer mehr, zumeist erkrankte, alte Menschen, die zusätzlich beispielsweise nach einer Beinamputation wegen Diabetis, multiresistente Keime (MRSA) besitzen. Dies löst dann eine ganze Kette von Abschirmungsmaßnahmen aus, die hygienetechnisch so vorgeschrieben sind, damit sich die Keime nicht weiter ausbreiten sollen. Der Bewohner kann sein Zimmer nicht mehr verlassen, Zugang zum Zimmer bekommen nur Personen, die sich vorher mit Kittel, Handschuhen, Kopftschutz und Atemmaske verhüllen, was beim rausgehen vorher wieder alles über spezielle Müllbehälter vernichtet wird. Diese armen Menschen verkümmern massiv allein gelassen und isoliert. Der Hintergrund dazu ist auch der, das in den Krankenhausgesellschaften zwei verschiedene Lehrmeinungen seit Jahren miteinander streiten: Die einen möchten gerne weniger sterilisieren und alternative Methoden zulassen und testen, die anderen wollen die Keimtötungsmaschinen immer weiter perfektionieren. Bislang ist die zweitgenannte Gruppe die weitaus stärkere. Auf der Strecke dieses Dauerstreits bleibt der Patient. In Indonesien gibt es bereits erste EM-hygienegeführte Krankenhäuser, in Deutschland aber wäre dies undenkbar, ein Aufschrei würde durch die Gesundheitsbehörden gehen nach dem Motto “haltet den Verbrecher, da will einer Bakterien ausbringen”.
|