Ed Yong - Winzige Gefährten

BAKTERIEN SIND ÜBERALL, aber was unser bloßes Auge betrifft, könnten sie ebenso gut nirgendwo sein. Es gibt nur ein paar außergewöhnliche Ausnahmen: Epulopiscium fishelsoni, ein Bakterium, das ausschließlich im Darm des Goldtupfen-Doktorfisches lebt, ist ungefähr so groß wie der Punkt am Ende dieses Satzes. Alle anderen kann man ohne Hilfsmittel nicht sehen, das heißt, sehr lange sah man sie überhaupt nicht. In unserem imaginären Kalender, der die Erdgeschichte in einem Jahr zusammendrängt, tauchten Bakterien erstmals Mitte März auf. Praktisch während ihrer gesamten Lebenszeit war nichts und niemand sich ihrer Existenz bewusst. Ihr anonymes Leben endete erst wenige Sekunden vor dem Jahresende, als ein neugieriger Niederländer auf die schrullige Idee kam, einen Tropfen Wasser durch selbst gefertigte Linsen von Weltklassequalität zu betrachten.

Antoni van Leeuwenhoek wurde 1632 in Delft geboren, einer pulsierenden Drehscheibe des Auslandshandels, die von Kanälen, Bäumen und Wegen mit Kopfsteinpflaster durchzogen war. 1Tagsüber arbeitete er als städtischer Beamter und führte ein kleines Kurzwarengeschäft. Nachts stellte er Linsen her. Zeit und Ort waren dafür günstig: Die Niederländer hatten kurz zuvor sowohl das zusammengesetzte Mikroskop als auch das Teleskop erfunden. Jetzt konnten Wissenschaftler durch kleine runde Glasstücke auch Gegenstände sehen, die viel zu klein waren, als dass man sie mit bloßem Auge hätte erkennen können. Einer von ihnen war der britische Universalgelehrte Robert Hooke. Er richtete den Blick auf alle möglichen winzigen Dinge: Flöhe, Läuse, die sich an Haare klammerten, Nadelspitzen, Pfauenfedern, Hanfsamen. Seine Beobachtungen veröffentlichte er 1665 in einem Buch mit dem Titel Micrographia, das auch großartige, außerordentlich detaillierte Abbildungen enthielt. Es wurde in Großbritannien sofort zum Bestseller. Kleine Dinge hatten ihre große Zeit.

Leeuwenhoek hatte im Gegensatz zu Hooke nie eine Universität besucht. Er war kein ausgebildeter Wissenschaftler und sprach nicht die lateinische Gelehrtensprache, sondern nur Niederländisch. Allerdings brachte er sich selbst bei, Linsen herzustellen, und das mit einer Geschicklichkeit, an die kein anderer heranreichte. Die Einzelheiten seiner Methoden kennen wir nicht, aber grob gesagt, schliff er einen Glasklumpen zu einer glatten, vollkommen symmetrischen Linse mit einem Durchmesser von weniger als zwei Millimetern. Diese brachte er zwischen zwei Rechtecken aus Messing an. Anschließend befestigte er einen Gegenstand mit einer winzigen Nadel vor der Linse und stellte ihre Position mit einigen Schrauben richtig ein. Das so entstandene Mikroskop sah aus wie ein besseres Türscharnier und war kaum mehr als ein einstellbares Vergrößerungsglas. Um damit etwas zu sehen, musste Leeuwenhoek es so halten, dass es nahezu sein Gesicht berührte, und dann am besten im hellen Sonnenlicht durch die winzige Linse schielen. Solche Einzellinsen-Mikroskope waren viel anstrengender für die Augen als die zusammengesetzten Mikroskope mit ihren vielen Linsen, für die Hooke sich starkgemacht hatte, aber sie lieferten bei stärkerer Vergrößerung ein besseres Bild. Hookes Instrumente vergrößerten Objekte um das 20- bis 50-Fache; die von Leeuwenhoek ermöglichten eine bis zu 270-fache Vergrößerung. Zu jener Zeit waren sie die besten Mikroskope der Welt.

Aber Leeuwenhoek war, wie Alma Smith Payne in The Cleere Observer feststellt, »mehr als ein guter Mikroskophersteller«. Er war »auch ein ausgezeichneter Mikroskopiker – ein Mikroskopbenutzer«. Leeuwenhoek hielt alles fest. Er wiederholte seine Beobachtungen. Er stellte systematisch Experimente an. Obwohl er Amateur war, hatte er die wissenschaftliche Methode instinktiv verinnerlicht – und ebenso besaß er die unstillbare Neugier eines Wissenschaftlers. Durch seine Linsen betrachtete er Tierhaare, Fliegenköpfe, Holz, Samen, Walmuskeln, Hautschuppen und Ochsenaugen. Und zeigte die Wunder, die er sah, Freunden, Angehörigen und den Gelehrten von Delft.

Einer dieser Gelehrten, der Arzt Regnier de Graaf, war Mitglied der Royal Society, der kurz zuvor gegründeten, angesehenen wissenschaftlichen Gesellschaft mit Sitz in London. Er empfahl Leeuwenhoek, dessen Mikroskope »bei Weitem alles übertreffen, was wir bisher gesehen haben«, seinen gelehrten Kollegen und beschwor sie, mit dem Niederländer in Kontakt zu treten. Henry Oldenburg, der Sekretär der Gesellschaft und Herausgeber ihrer führenden Zeitschrift, tat es. Am Ende übersetzte und veröffentlichte er mehrere entwaffnend weitschweifige, informelle Briefe, in denen der Außenseiter Leeuwenhoek rote Blutkörperchen, Pflanzengewebe und den Darm von Läusen mit beispielloser Detailtreue und Sorgfalt beschrieb.

Als Nächstes sah sich Leeuwenhoek Wasser an, und zwar insbesondere Wasser aus dem Berkelse Mere, einem See in der Nähe von Delft. Er saugte ein wenig von der trüben Flüssigkeit in eine Glaspipette, und als er sie anschließend im Mikroskop betrachtete, sah er, dass es in dem Wasser von Leben wimmelte: »kleine grüne Wolken« aus Algen, außerdem Tausende winzige, tanzende Geschöpfe. 2»Die Bewegung der meisten dieser Tierlein im Wasser war so schnell und so verschieden aufwärts, abwärts und rundherum, dass es wundervoll zu sehen war«, schrieb er, »und nach meinem Urteil sind manche dieser kleinen Geschöpfe ungefähr tausendmal kleiner als die kleinsten, die ich jemals auf der Rinde von Käse gesehen habe.« 3Es waren Protozoen – Organismen einer vielgestaltigen Gruppe, zu der unter anderem die Amöben und andere einzellige Eukaryonten gehören. Leeuwenhoek war der erste Mensch, der sie jemals zu Gesicht bekam. 4

Im Jahr 1675 richtete Leeuwenhoek seine Linsen auf Regenwasser, das sich in einem blauen Topf vor seinem Haus gesammelt hatte. Auch hier tauchte eine wunderbare Tierwelt auf. Er sah schlangenähnliche Gebilde, die sich auf- und abwickelten, und ovale Lebewesen, »welche mit vielfältigen, winzigen Füßen ausgestattet sind« – weitere Protozoen. Außerdem sah er Exemplare aus einer noch kleineren Klasse von Lebewesen; sie waren tausendmal kleiner als das Auge einer Laus und »drehten sich mit einer Schnelligkeit, als würden wir einem Kreisel bei seiner Bewegung zusehen« – Bakterien! Er untersuchte weiteres Wasser aus seinem Studierzimmer, von seinem Dach, aus den Kanälen von Delft, aus dem nahe gelegenen Meer und aus dem Brunnen in seinem Garten. Die kleinen »Tierlein« waren überall. Wie sich herausstellte, existierten Lebewesen in unvorstellbarer Zahl unterhalb der Grenze unserer Wahrnehmung – sichtbar waren sie nur für diesen einen Mann mit seinen überragenden Linsen. Später schrieb der Historiker Douglas Anderson: »Nahezu alles, was er sah, sah er als allererster Mensch überhaupt.« Aber vor allem: Warum sah er sich überhaupt das Wasser an? Was um alles in der Welt trieb diesen Mann an, den Regen zu untersuchen, den er in einem Topf gesammelt hatte? Ähnliches könnte man sich bei vielen Menschen aus der gesamten Geschichte der Mikrobiomforschung fragen: Sie waren diejenigen, die die Idee hatten, genauer hinzusehen.

Im Oktober 1676 berichtete Leeuwenhoek der Royal Society, was er gesehen hatte. 5Seine Schriften waren ganz anders als die muffigen wissenschaftlichen Abhandlungen in den Fachzeitschriften. Sie waren voller lokaler Tratschgeschichten und enthielten auch Berichte über Leeuwenhoeks Gesundheit. (»Der Mann hätte einen Blog gebraucht«, so Anderson.) Aus dem Brief vom Oktober erfahren wir beispielsweise, wie das Wetter in Delft in diesem Sommer gewesen war. Er enthält aber auch faszinierend detaillierte Berichte über die Tierlein. Sie seien »unglaublich klein, nein, aus meiner Sicht so klein, dass ich der Ansicht bin, dass selbst hundert dieser winzigen Tiere, die ausgestreckt hintereinander lägen, nicht die Länge eines groben Sandkorns erreichen würden; und wenn das wahr ist, kämen zehnmal hunderttausend dieser Lebewesen kaum der Masse eines groben Sandkorns gleich«. (Später stellte er fest, dass ein Sandkorn einen Durchmesser von ungefähr einem Dreißigstelmillimeter hat, das heißt, eines der »winzigen Tiere« wäre drei Mikrometer lang. Das ist mehr oder weniger die Größe eines durchschnittlichen Bakteriums. Der Mann war erstaunlich präzise.)