Die kleinen Regenmacher: wie Bakterien mit Wolkentropfen reisen 

<p>Die weit verbreiteten pflanzpathogenen Bakterien der Gattung &#8222;Pseudomonas Syringae&#8220; z&#228;hlen zu den effizientesten Eiskeimen in der Atmosph&#228;re. Man findet sie nicht nur in landwirtschaftlichen Regionen und auf den Pflanzenbl&#228;ttern, sondern auch in dem frischen Schnee und Regenproben weit weg von den urspr&#252;nglichen &#214;kosystemen. Sie &#252;berleben nicht nur das Transport &#252;ber die mehrere hundert Kilometer, sondern sind auch in der Lage sich in der Wolkentropfen zu vermehren. Mit Hilfe der eisaktiven Proteine, die auf der Au&#223;enseite der Zellmembran verankert sind, initiieren Bakterien das Gefrieren der unterk&#252;hlten Wolkentropfen, die dann durch Wasserdiffusion anwachsen und als Niederschlag zur&#252;ck auf die Erdoberfl&#228;che wiederkehren.</p> <p>Wie &#252;berleben die Bakterien das Gefrieren der Wolkentropfen? Unter welchen Bedingungen sind die &#220;berlebenschancen am h&#246;chsten, und welche Faktoren spielen die wichtigste Rolle? Wir gehen auf diese Fragen ein indem wir mikroskopische Wassertropfen mit P. Syringae in einer elektrodynamischen Falle unter realistischen Bedingungen zum Gefrieren bringen, und dabei das Geschehen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beobachten. Die Tropfen werden anschlie&#223;end aus der Falle herausgeholt und die Anzahl der &#252;berlebenden Bakterien &#252;ber Koloniez&#228;hlung ermittelt. Wir stellen dabei fest, dass die Bakterien besonders dann gute &#220;berlebenschancen haben, wenn das Gefrieren der Tropfen viel Zeit in Anspruch nimmt und die Bakterien in der Lage sind, sich an die neuen Bedingungen anzupassen. Die Bakterien wirken dem schnellen Gefrieren entgegen, indem sie die Eisnukleation schon bei niedrigen Unterk&#252;hlungen initiieren. Die Permeabilit&#228;t der Zellmembran f&#252;r Wasser spielt dabei die entscheidende Rolle.&#160;</p>