Zur Container-Ausstellung Bakteriopolis finden Sie hier die Texte in leicht verständlicher Sprache.
Station 1
Bakterien sind nützliche Alleskönner
Bakterien sind wahre Überlebenskünstler.
Sie sind fast überall auf der Erde:
in heißen Quellen, in sehr kalten Gebieten oder in deinem Käse.
Bakterien sind vielseitig und werden in vielen Bereichen genutzt.
Zum Beispiel in Lebensmitteln, in der Medizin und um Abfall zu entsorgen.
Bakterien sind winzige Lebensformen.
Sie sind sehr wichtig für die Kreisläufe auf der ganzen Erde.
Bakterien beeinflussen das Klima und unterstützen Pflanzen beim Wachsen.
Sie sind unverzichtbar für das Leben auf der Erde.
Bakterien sind die Urahnen der Erde
Von Anfang an dabei.
Bakterien gibt es schon seit Milliarden von Jahren auf der Erde.
Das war noch lange vor den Dinosauriern.
Bakterien waren sehr wichtig in der Geschichte der Erde.
Sie haben als erste Lebensform aus Sonnenlicht Sauerstoff gemacht und beeinflussen auch heute noch unser Leben.
Sie sorgen für Kreisläufe und Gleichgewicht in der Natur.
Bakterien sind in und auf Dir
Sind wir mehr Bakterie als Mensch?
Wir Menschen bestehen aus etwa 30 Billionen verschiedenen Zellen.
Wir brauchen Bakterien, um gesund zu sein.
Sie helfen uns, Essen zu verdauen und stärken unser Abwehrsystem.
In und auf uns leben ungefähr so viele Bakterien wie wir Zellen haben.
Bakterien in der Tiefsee
Gemeinsam Licht in der Dunkelheit machen
Der Tiefsee Anglerfisch lockt mit einer leuchtenden Angel seine Beute an. In diesem Fisch leben Bakterien, die für das Licht sorgen.
Sobald genug Bakterien zusammen sind, beginnen sie zu leuchten.
Die Bakterien verabreden sich dazu in einer chemischen Sprache.
Bakterien machen Dinge haltbar
Milchsäure-Bakterien machen Sauerkraut
Seit dem 13 . Jahrhundert machen die Menschen aus Weißkohl
Bakterien wandeln den Kohl in Sauerkraut um. Das nennt man fermentieren. Dadurch wird der Kohl gut verträglich, haltbar und Sauerkraut ist vor allem im Winter wichtig, weil es viel Vitamin C hat.
Früher haben Seeleute viel Sauerkraut mitgenommen, damit sie nicht krank werden.
Bakterien für die Gesundheit
Kefir ist gut für den Darm
Kefir besteht aus vielen verschiedenen Bakterien.
Das Getränk ist sauer und enthält Kohlensäure.
Es kann die Gesundheit fördern.
Deswegen empfehlen es Arztpraxen, wenn man Darmbeschwerden hat.
Kefir kann mit Milch oder mit Wasser gemacht werden.
Bakterien als Super-Essen
Spirulina ist ein grünes Bakterienwunder
Spirulina kann die Gesundheit fördern.
Man kann Spirulina als Tabletten oder frisch wie einen grünen Pudding essen. Spirulina besteht aus Cyano-Bakterien, die grüne Spiralen bilden. Deswegen heißt es Spirulina.
Über diese Bakterien erfährst du in der Ausstellung noch mehr.
Bakterien für Biogas
Energie aus Abfall und Bakterien
Man kann aus Pflanzenresten, Küchenresten oder Gülle neue Energie gewinnen.
Dazu kommt der Abfall in ein großes Silo, den Biogas Reaktor. Dort arbeiten verschiedene Bakterien zusammen und wandeln den Abfall um.
Es entstehen chemische Verbindungen wie zum Beispiel Methan.
Zusammen mit anderen Verbindungen wird aus Methan ein Biogas.
Bakterien sind Meister der Wiederaufbereitung
Abfallhelden in der Natur
Bakterien zersetzen sehr viele Abfälle.
Sie sind also wahre Meister der Wiederaufbereitung.
Aus Küchenabfällen machen sie Komposterde, Abwasser reinigen sie.
Bakterien können viele Dinge zersetzen, weil sie sich davon ernähren.
Es gibt sogar Bakterien, die Mikroplastik zersetzen können.
Bakterien zaubern Käse
Wer macht die Löcher in den Käse? Mäuse, Käsebohrer oder Bakterien?
Die Löcher entstehen durch kleine Bakterien, die Käse lieben und essen.
Dabei entsteht ein Gas. Da das Gas nirgendwo hinkann, bleibt es im Käse. So entstehen die Löcher im Käse.
Zusammen leben: Bakterien sind Architekten
Die Welt der winzigen Bakterien ist wie eine kleine Stadt.
Alle reden miteinander und arbeiten zusammen.
Jede Bakterie kann etwas besonders gut und übernimmt verschiedene Aufgaben. So verteilen sich die Bakterien wie in ihrer Bakterienstadt.
Manche leben am ruhigen Stadtrand, andere mitten im Stadtzentrum.
Bakterien haben eine Geheimsprache
Wer in ein fremdes Land verreist, versteht vielleicht die Sprache dort nicht. So ist es auch mit Bakterien.
Sie sprechen miteinander, aber wir verstehen ihre Sprache nicht.
Denn sie haben keine Stimme, die man hören kann.
Dafür verwenden sie winzige Stoffe, die sie fühlen können.
Diese Stoffe sagen den Bakterien, dass sie wachsen oder sich bewegen sollen.
Bakterien in der Schokolade
Um Schokolade zu machen, helfen diese Bakterien:
- Acetobacter tropicalis
- Bacillus pumilus und
- Lactobacillus cacaonum.
Die Bakterien geben der Schokolade ihren Geschmack. Dazu kommt die Bakterie Gluconobacter oxydans . Auch sie hilft mit.
Station 2
Der Beginn des Lebens
Seit 4 Milliarden Jahren gibt es Leben auf unserer Erde.
Zuerst gab es winzige Lebewesen aus nur einer Zelle.
Sie entwickelten sich weiter und bildeten nach und nach Formen aus mehreren
Zellen.
Heute lassen sich 3 Formen unterteilen:
Bakterien, Einzeller ohne Zellkern und Mehrzeller.
Zu den Mehrzellern gehören auch wir Menschen.
Die 3 Formen sind miteinander verwandt.
Das kann man in dem Stammbaum des Lebens sehen.
In ihm hat jedes Lebewesen seinen eigenen Platz.
Auf dem Tablet siehst du den Stammbaum des Lebens „LifeGate“:
Wenn man Kakao herstellt, braucht man das Bakterium Lactobacillus cacaonum.
Gib den Namen in die Suchleiste ein.
Die vielfältige Welt der Bakterien ist spannend, oder?
Station 3
Bakterienzelle
Jedes Lebewesen besteht aus Zellen.
Die Zellen haben verschiedene Aufgaben und sehen deswegen auch verschieden
aus.
Wir Menschen haben Blutzellen, Haarzellen oder Nervenzellen.
Auch Zellen der Bakterien haben viele verschiedene Zellen mit verschiedenen
Aufgaben.
Manche Bakterien haben kleine Fäden, mit denen sie sich fortbewegen. Diese Fäden
aus Proteinen heißen Flagellen.
Andere gleiten durch Flüssigkeiten oder können sich an Oberflächen festhalten.
Die Zellwand ist die äußerste Schicht eines Bakteriums.
An ihr kann man ein Bakterium erkennen und in Gruppen einordnen.
Das Modell zeigt eine Bakterienzelle 300.000-fach vergrößert.
Auf dem Tablet kannst du Teile und Aufgaben einer Zelle entdecken.
Es gibt verschiedene Ebenen, durch die du zoomen kannst.
So erfährst du alles über die Größe und die Aufgabe einer Bakterienzelle.
Die Teile einer Bakterienzelle
Die Zellen von Bakterien, Pflanzen und Tieren sind sehr verschieden.
Zellen von Pflanzen und Tieren haben einen Zellkern.
In dem Zellkern liegt die DNA. In der DNA sind alle wichtigen Informationen
gespeichert, die eine Zelle vererben kann. Die DNA ist also das Erbgut einer Zelle.
Bakterien haben keinen Zellkern, sondern ein Nucleoid. Das ist so ähnlich wie ein
Zellkern. Im Nucleoid liegt die DNA eines Bakteriums.
Zellen von Pflanzen und Tieren bestehen aus mehr Teilen als die von Bakterien.
In Zellen von Pflanzen gibt es zum Beispiel Chloroplasten.
Mit denen wandelt eine Pflanzenzelle Sonnenlicht in Nährstoffe um.
Zellen von Bakterien sind viel kleiner als Zellen von Pflanzen oder Tieren.
Station 4
Der Mikrokosmos
Bakterien sind sehr klein. Wir können sie mit bloßem Auge nicht sehen.
Nur mit einem Mikroskop kann man sie erkennen.
Ein Mikroskop ist ein Gerät, das alles vergrößert.
Zusammen mit Licht kann man dann die Bakterien sehen.
Sie haben verschiedene Formen wie Stäbchen, Kugeln oder lange Fäden.
Sie sind vielfältig und einzigartig.
Jetzt bist du dran.
Nimm dir einen Kittel und sei ein Forscher.
Untersuche die verschiedenen Bakterien.
Du reist durch den Mikrokosmos, die Welt der Bakterien.
Station 5
Unendliche Vielfalt
Auf unserer Erde gibt es Milliarden von verschiedenen Bakterienarten.
Sie haben viele unterschiedliche Farben und Formen.
Wir zeigen hier einige Bakterien-Großstädte.
Sie leben auf den Glasplatten in einem Gel.
Hier können die Bakterien und Pilze besonders gut wachsen.
Die Bakterien vermehren sich durch Zellteilung.
Wenn es genug Bakterien sind, werden sie für unsere Augen sichtbar.
Dann sprechen wir von einer Bakterien-Großstadt oder einer Mikro-Metropole.
Siehst du die verschiedenen Farben und Formen der Bakterien-Großstädte?
Im richtigen Licht sehen sie wunderschön aus.
Station 6
Spirulina ist ein grünes Bakterienwunder
Bakterien schließen sich oft zusammen zu Gebilden aus mehreren Zellen.
Das machen auch die Bakterien Arthrospira und Limnospira.
Sie sind besser bekannt als Spirulina.
Spirulina sind miteinander verbundene Einzelzellen, die sich eine Arbeit teilen.
Die Zellen bilden Ketten, mit denen die Bakterien zusammenarbeiten können.
Weil sich so viele Einzelzellen versammeln, kann man sie mit bloßem Auge erkennen.
Die Flüssigkeit ist dann grün verfärbt.
Schau es dir in einem Versuch an.
Die Bakterien für Spirulina gibt es in flachen subtropischen und tropischen Gewässern.
Subtropisch und tropisch bedeutet, das Wasser ist dort warm.
Die Bakterien werden im Wasser gezüchtet und geerntet.
Sie sind ein Naturprodukt und eine Nahrungsergänzung, die man gut verkaufen kann.
Die grüne Farbe wird noch grüner, wenn die Bakterien sich vermehren.
Ist das Wasser dunkelgrün, ist die beste Zeit, um die Bakterien zu ernten.
Man lässt das Wasser ab und filtert die Bakterien-Kultur.
Dann wird Spirulina in Gläser abgefüllt und kann gegessen werden.
Nimm mit einer Pipette etwas Flüssigkeit.
Gib einen Tropfen auf die Glasplatte und leg sie ins Mikroskop.
Schau dir die Cyanobakterien an.
Siehst du die Ketten, die sie bilden?
Du kannst das Objektiv am Mikroskop wechseln, um die einzelnen Zellen zu sehen.
Spirulina ist ein Superfood
Die Menschen essen schon lange Spirulina.
In der Wüste Sahara gibt es den Tschadsee. Dort machen die Kanembu sich einen grünen
Kuchen aus Spirulina.
In Südamerika essen die Menschen einen grünen Schaum. Er heißt Tecuitatl.
Spirulina gibt es getrocknet als Tabletten oder Pulver.
Man kann es aber auch frisch essen.
Dann hat es besonders viel Eiweiß, Vitamine, Mineralstoffe und andere gute Stoffe.
Spirulina ist gut für das Klima
Spirulina kann man in der eigenen Region anbauen.
Auf kurzen Lieferwegen kommt es hier auf den Markt, das ist gut für die Landwirtschaft.
Man braucht Nährstoffe, Licht, Wasser und Kohlendioxid, aber keine chemischen Zusätze.
Die Cyanobakterien verbrauchen das Kohlendioxid und wandeln es um in Sauerstoff.
Das ist ein gutes Mittel gegen den von Menschen gemachten Klimawandel.
Wie macht man blaues Soft-Eis?
Für Lebensmittel gibt es nur einen natürlichen blauen Farbstoff, das Phycocyanin.
Phycocyanin ist ein blaufärbender Stoff.
Cyanobakterien benutzen Phycocyanin gemeinsam mit Chlorophyll für ihren Stoffwechsel.
Man kann deswegen Phycocyanin aus getrocknetem Spirulina-Pulver gewinnen.
Der natürliche Farbstoff ist nicht gesundheitsschädlich, das ist sehr gut. Denn bisher hat man
Lebensmittel mit einem schädlichen künstlichen Farbstoff blau gefärbt.
Nimm dir etwas vom Spirulina-Pulver und zerreibe es im Mörser.
Was kannst du beobachten?
Wie heißt der Farbstoff, der dabei austritt?
Station 7
Kefir ist Teamarbeit
Kefir ist ein Getränk mit lebenden Bakterien, man sagt dazu probiotisch.
Ein Kefirkristall besteht aus verschiedenen Hefen und Bakterien.
Gemeinsam wandeln sie Zuckerwasser und Trockenfrüchte zu Wasserkefir um.
Dabei entsteht Kohlensäure, der Kefir ist am Ende sprudelig.
Es gibt auch Milchkefir, den man mit Milch statt Wasser macht.
Kefir schmeckt erfrischend und lecker. Man kann ihn einfach zu Hause machen.
Wasserkefir herstellen
Man braucht nur Kefirkristalle, Wasser, Zucker und Trockenfrüchte, um Kefir herzustellen.
Schon nach ein paar Stunden arbeiten die Kefirkristalle. Es steigen kleine Bläschen auf und
nach 3 Tagen ist der Kefir fertig. Probiere es am besten selbst!
Geheimnisse des Wasserkefirs
Die Geschichte des Wasserkefirs ist Jahrhunderte alt.
Aber niemand kennt sein Geheimnis, weltweit forscht man daran.
Die Menschen wissen, wie man Kefir macht.
Sie wissen aber nicht, woraus die Kefirkristalle genau bestehen.
Die Hefen und Bakterienarten können verschieden sein, manchmal bis zu 20.
Man weiß nicht, welche unbedingt dabei sein müssen.
Man weiß auch nicht, wie die Bakterien und Hefen genau zusammenarbeiten.
An der Technischen Universität Dresden beobachtet man, wie die Kefirkristalle wachsen.
Man schreibt alles dazu auf. Dadurch möchte man mehr über den Kefir erfahren.
Kefir untersuchen
Man möchte die einzelnen Arten in einem Kefirkristall bestimmen.
Dazu wird der Kristall gleichmäßig verteilt und verdünnt.
Tropfen davon kommen auf Glasplatten mit Nährflüssigkeit und Antibiotika.
Nach etwa 3 Tagen bei 30 Grad kann man Kolonien erkennen. Die Hefen und Bakterien sind
also gewachsen. Aus den Kolonien werden wieder Proben genommen und weiter gezüchtet.
Am Ende hat man eine sogenannte Reinkultur. Das bedeutet, die Art lässt sich genau
bestimmen.
Die verschiedenen Bakterienarten werden getrennt.
Dann untersucht man, wie die Bakterien wachsen.
Am Ende werden verschiedene Proben einer Bakterienart verglichen.
Diese Arbeit ist aufwändig. Aber so kann man die Vielfalt in einem Kefirkristall gut
bestimmen.
Die Zusammenarbeit der Bakterien ist noch ein Rätsel
Die Zusammenarbeit der Bakterien im Wasserkefir ist erstaunlich.
Bis zu 20 Organismen arbeiten zusammen, um Zucker umzuwandeln.
Dabei entstehen verschiedene Verbindungen, die dem Kefir seinen Geschmack geben.
Damit der Kefir gut schmeckt, müssen die Hefen und Bakterien gut zusammenwirken.
Doch warum sie das tun, wissen wir nicht.
Sonst streiten sich Bakterien eher um Raum und Nahrung, als zusammenzuarbeiten.
Es ist noch nicht erforscht, warum es beim Kefir anders ist und wie genau die
Zusammenarbeit funktioniert. Das bleibt also spannend.
Station 8
Mikrobe des Jahres
Mikroben (Bakterien) sind wichtig für das Leben auf der Erde. Deswegen zeichnet die Vereinigung für
Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) jedes Jahr eine Mikrobe aus. Seit 2014 gibt es schon
die „Mikrobe des Jahres“. Manche Mikroben bilden mit anderen Mikroben vielzellige Zusammenschlüsse.
Das macht auch das Bakterium Electronema, es kann Strom leiten. Das Kabelbakterium bildet mit vielen
tausend anderen eine Kette, die 5 Zentimeter lang sein kann. Electronema ist die Mikrobe des Jahres 2024.
Teamarbeit im Meeresboden
Wie Electronemas im Meeresboden zusammenarbeiten
Die Bakterien Electronema bilden Ketten aus mehr als 10.000 Zellen. Die Ketten stecken im Boden von Meeren und Seen. Die Zellen am unteren Ende der Kette leben ohne Sauerstoff, aber mit Sulfit. Die Zellen am anderen Ende der Kette sind an der Bodenoberfläche. Dort gibt es Sauerstoff. Die Zellen arbeiten so zusammen, dass alle Sauerstoff haben. Sie leiten den Sauerstoff über Fasern von oben nach unten. So können die Bakterien gut überleben.
Weniger Treibhausgase
Bakterienketten im Einsatz
Methan ist wie Kohlendioxid ein Treibhausgas und sehr schädlich für das Klima. Methan kann in überfluteten Reisfeldern durch Bakterien entstehen. Man hat untersucht, dass mit Electronema weniger Methan entsteht. Die Bakterienketten nehmen Sauerstoff von den Reiswurzeln auf. Sie wandeln dabei Sulfat im Boden um, wodurch dann weniger Methan entstehen kann.
Nachhaltige Kabel aus Bakterien
Weniger Elektroschrott
Jedes Jahr gibt es auf der Erde mehr als 50 Millionen Tonnen Elektroschrott. Vielleicht kann man irgendwann die Fasern von Electronema benutzen.
Die Fasern funktionieren ähnlich wie Kabel aus Metall. Sie sind aber viel besser für die Umwelt. Dann braucht man keine Metall-Kabel mehr. Die Bio-Kabel müssen aber noch weiter entwickelt werden. Erst dann können sie die Metall-Kabel überall ersetzen.
Neu entdeckt und trotzdem noch unbekannt
Stromleitende Bakterien sind noch keine Art
Lange wussten wir nichts von Bakterien, die Ketten bilden und Strom leiten können. Erst vor 12 Jahren entdeckten Forschende sie am Boden von Meeren und Seen. Dazu gehört auch Electronema. Diese Bakterien kann man aber nicht im Labor züchten. Man weiß noch nicht, was genau die Bakterien brauchen, um zu wachsen. Daher sind sie noch keine neue Art. Man bezeichnet sie als Candidatus, weil sie Kandidaten für eine neue Art sind.
Mikrobe des Jahres 2023: Bacillus subtilis
Ein vielseitiger Organismus
Bacillus subtilis kann aus vielen Einzelzellen mit Zuckern und Eiweißen Biofilme bilden. Die Biofilme sind wie eine sehr dünne Haut. Besonders interessant sind auch ihre Sporen. Sporen sind Formen, die sehr lange und bei großer Hitze überleben. Man kann mit Sporen Risse in altem Beton verschließen.
Mikrobe des Jahres 2023: Bacillus subtilis
Bakterien fressen andere Bakterien
Der Name Bacillus subtilis ist Lateinisch und bedeutet „feines Stäbchen“.
An der TU Dresden ist es gerade besonders spannend zu forschen.
aier untersucht man Kannibalismus unter Bakterien. Nur wenige Bakterien ernähren sich von anderen Bakterien. Kannibalismus ist also selten. Aber einige Bacillus subtilis geben ein Gift ab, das Artgenossen auflösen kann. Bacillus subtilis frisst die aufgelösten Stoffe und kann dadurch besser überleben.
Mikrobe des Jahres 2020: Myxococcus xanthus
Bakterien jagen andere Bakterien
Die Bakterien Myxococcus xanthus leben auf verrottendem Holz oder Blättern. Sie jagen gemeinsam andere Bakterien. Dafür bilden sie einen Schwarm.
Dann überfallen und umzingeln sie die anderen. Dabei unterhalten sie sich miteinander und stimmen ihr Verhalten aufeinander ab.
Mikrobe des Jahres 2020: Myxococcus xanthus
Bakterien retten andere Bakterien
Die Bakterien Myxococcus xanthus können also gut zusammenarbeiten.
Dafür senden sie Signal-Moleküle, die andere Bakterien empfangen und verstehen können. Moleküle sind winzige Teilchen in einer Zelle. Wenn die Bakterien nur schlecht überleben können, werden sie zu Sporen. Die Sporen der Myxococcus xanthus sehen aus wie ein schleimiger gelber Haufen. Sie können einige Millimeter groß werden. Die anderen hungrigen Bakterien fressen diese Sporen. Die Sporen retten damit ihre Artgenossen vor dem Verhungern. So kann der Bakterienstamm überleben.
Mikrobe des Jahres 2016: Streptomyces
Wie riecht Waldboden
Frischer Waldboden hat einen erkennbaren Geruch. Dieser Geruch liegt an dem Duftstoff Geosmin. Die Bakterien Streptomyceten stellen diesen Duftstoff her.
Diese Bakterien bilden ein Netz aus langen, verzweigten Zellen. Sie können viele Stoffe zersetzen und sind wichtig für den Kohlenstoffkreislauf der Erde. Sie kommen im Boden sehr häufig vor. Dadurch können sie mit Pflanzenwurzeln, Pilzwurzeln und anderen kleinen Organismen in Kontakt kommen. Dann stellen sie einen Stoff her, den sie nicht immer brauchen, der sie aber in manchen Situationen schützt. Diesen Stoff nennt man Sekundär-Metabolit.
Mikrobe des Jahres 2016: Streptomyces
Wettkampf in der Biologie
In der Biologie gibt es einen ständigen Wettkampf, wer überlebt und wie man seine Feinde bekämpft. Bakterien können andere Bakterien gut bekämpfen, wenn sie Antibiotika absondern. Antibiotika sind also Kampfmittel gegen Bakterien. Streptomyceten können viele verschiedene antibiotisch wirkende Stoffe herstellen. Diese Stoffe sind in der Medizin und in Krankenhäusern sehr wichtig.
Mikrobe des Jahres 2014: Nostoc
Ein Zeichen für sauberes Wasser
Das Bakterium Nostoc lebt in sauberen Seen, Tümpeln und Pfützen. Es heißt auch „Teichpflaume“ und hat eine schützende schleimige Hülle. In diesen Schleimkapseln sind mehrere Nostoc-Fäden aus vielen Einzelzellen. Manche Zellen in diesen Fäden haben Chlorophyll. Sie verwandeln Sonnenlicht in Sauerstoff. Andere Zellen sind bräunlich. Sie binden Stickstoff und bewegen die Fäden. So kann sich die Zelle fortbewegen. Einige Zellen bilden eine dicke Zellwand, die bei Trockenheit schützt. Mit den verschiedenen Zellen kann Nostoc mehrere Zentimeter groß werden. Wir können sie mit bloßem Auge sehen.
Mikrobe des Jahres 2014: Nostoc
Urahnen der Pflanzenwelt
Vor 2,5 Milliarden Jahren gab es schon Vorläufer von Nostoc. Sie wandelten Sonnenlicht in Sauerstoff um und bildeten damit die Grundlage für unser heutiges Leben. Nostoc gilt daher als Urahn unserer Pflanzenwelt. Die Cyanobakterien leben von Licht, Luft und Wasser. Sie sind sehr wichtig für das Gleichgewicht in verschiedenen Lebensräumen.