Welche physikalischen Grenzen sind dem Leben gesetzt? Lange Zeit glaubten Biologen, daß Leben nur unter Bedingungen gedeiht, die uns Menschen erträglich scheinen. Dieses Dogma geriet ins Wanken, als der amerikanische Mikrobiologe Thomas Brock Mitte der sechziger Jahre in den kochendheißen Geysiren des Yellowstone-Nationalparks Mikroorganismen entdeckte, die sich den unwirtlichen Bedingungen angepaßt hatten. Nun suchten Biologen in aller Welt dort nach Leben, wo es zuvor niemand vermutet hatte - in arktischen Gewässern, auf Gletschern, dem Grund der Tiefsee, im Schwefeldampf heißer Vulkanschlote, in Soda- oder Salzseen, im Gestein. Überall trafen sie auf Leben, Kleinstorganismen, mit bloßem Auge kaum erkennbar, Bakterien, Algen, Pilze. Wegen ihrer Vorliebe für extreme Bedingungen faßte man sie alle unter dem Sammelbegriff Extremophile zusammen.

Zu den Pionieren der Extremophilenforschung gehörte der japanische Mikrobiologe Koki Horikoshi. Wie seine Kollegen in Europa und den USA widmete auch er sich zunächst der Grundlagenforschung, erkannte jedoch bald die Bedeutung seiner Entdeckungen für Industrie und Alltag: Vor 25 Jahren, als noch längst nicht jeder japanische Haushalt über eine Toilette mit Wasserspülung verfügte, kam Horikoshi auf die Idee, ein Enzym namens Zellulase, das er in einem alkaliphilen Mikroorganismus entdeckt hatte, zum Abbau menschlicher Exkremente zu nutzen. Der Durchbruch gelang Horikoshi mit seiner Idee allerdings nicht - auch in Japan hielt das Wasserklosett Einzug.

Genauso ungenutzt verfielen die 200 anderen Patente, in denen er nicht nur die Anwendung der extremophilen Mikroorganismen selbst, sondern auch ihrer Bestandteile, der Enzyme zum Beispiel, beschrieben hatte.

Erst Ende der achtziger Jahre erwachte das Interesse der Industrie an Horikoshis Arbeiten. Denn die damals aufkommende Gentechnik ermöglichte theoretisch die Herstellung der von Horikoshi entdeckten Enzyme in großen Mengen. Der japanische Waschmittelhersteller KAO setzte als erster eine Zellulase zur Erhöhung der Waschkraft seines Waschmittels Attack ein. Andere Unternehmen zogen nach. Denn die Mikroorganismen und die daraus gewonnenen Enzyme überstehen selbst hohe Temperaturen und extreme pH-Werte, die bisher den Einsatz biotechnischer Verfahren in Produktionsprozessen verhindert hatten.

Mit der wachsenden Zahl von Einsatzmöglichkeiten der Extremophilen wuchs auch die Bereitschaft, Geld in Forschungsprojekte zu investieren. 43 Millionen US-Dollar ist Japan die Suche nach Mikroorganismen in der Tiefsee wert. Das Projekt Deepstar ist auf acht Jahre angelegt. Die kalifornische Firma Diversa Corporation dagegen hat vor kurzem Verträge mit dem Yellowstone-Nationalpark und der indonesischen Regierung abgeschlossen und sich damit den Zugang zu Mikrobenproben aus extremen Lebensräumen gesichert.

Auch in Europa läuft die Extremophilenforschung auf Hochtouren. Drei Jahre lang förderte die Europäische Union die Erforschung der extremen Winzlinge im Rahmen ihres Biotech-Programms mit viereinhalb Millionen Ecu. Ging es anfangs noch um Grundlagenforschung, steht die zweite Stufe des Projektes ganz im Zeichen der Entwicklung industrieller Anwendungen. Unter dem Titel "Extremophile als Zell-Fabriken" arbeiten 59 europäische Arbeitsgruppen, von denen 13 der Industrie angehören, zusammen. Das Projekt soll der Industrie die Ergebnisse der europäischen Extremophilenforschung zugänglich machen und kommerzielle Anwendungen fördern. Denn bislang würden Patente und Produkte "fast ausschließlich in Amerika und Japan gemacht", meint Garabed Antranikian, der Koordinator des Programms.

Um das zu ändern, ist im Januar an der TU-Hamburg-Harburg das Zentrum für Extremophile Biotechnologie gegründet worden. "Es soll Kontaktstelle zwischen Industrie und Forschung sein, aber auch selbst Entwicklungsprojekte durchführen", sagt Antranikian, der in Harburg das Institut für Technische Mikrobiologie leitet. Nach amerikanischem Vorbild soll auch die Gründung kleiner Unternehmen gefördert werden. Diese, so hofft Antranikian, könnten neue Ergebnisse der Extremophilenforschung schneller umsetzen als große Firmen.