Am Anfang war das Wort? Irrtum. Am Anfang war die Chemie. Der erste irdische Smalltalk wurde nicht wortreich von großkopfeten Herrenwesen geführt, sondern von hirnlosen Einzellern in jahrmilliardenwährender Evolution. Denn der Austausch von Information bringt auch Mikroben große Vorteile. Im Verband sind sie stärker als allein. So können sie sich gemeinsam besser schützen – oder plötzlich zu gefährlichen Menschenkillern werden. Grund genug für die Forschung, die Zell-Zell-Kommunikation kennen zu lernen, jenes Esperanto, mit dem Bakterien sogar über Artgrenzen hinweg Informationen austauschen.

Morgens fördert Bonnie Bassler zunächst einmal die Fitness von Zweibeinern durch Aerobic, bevor sie in die Dunkelkammer ihres Labors in Princeton eilt. Dort studiert sie die Fitness von Mikroben. Abermillionen Meeresbakterien leuchten hier in Hunderten Petrischalen. Es funkelt blau. Und dieses Gefunkel hilft Bassler, herauszufinden, wie Bakterien sich unterhalten. Die winzigen Blaustrahler sind die leuchtenden Elemente eines raffinierten Täuschungsmanövers nachtjagender Tintenfische: Diese Kopffüßer hellen ihre Unterseiten sanft auf, damitihr Schatten im Mondlicht nicht die scheue Beute unter ihnen alarmiert. Hierzu schaltet der Tintenfisch dezent seine vielen Bauchlämpchen ein, in denen die Mikroben funzeln. Die wiederum leuchten erst dann auf, wenn eine genügend große Zahl Artgenossen beisammen ist. Da Bakterien nicht zählen können, muss irgendein Signal in ihnen das Licht anknipsen. Nur welches?

Ein Doktorand sucht geduldig nach Mikrobenkolonien, die dunkel bleiben. Er hofft, mutierte Bakterien zu finden, die es nicht schaffen, ihr Licht im Kollektiv einzuschalten. Entsprechende Gendefekte in den Mikroben könnten erhellen, durch welches molekulare Signal ihr Leuchten zustande kommt. Doch in der kurzen Zeit, die Bassler zuschaut, finden sich keine Abweichler. Alle strahlen betörend schön.

Erst in der Masse werden Mikroben zu Killern

"Mutanten sind selten", erklärt die drahtige 41-Jährige. "Aber wenn wir so eine Gruppe finden, dann…" Sie strahlt und beendet ihren Satz nicht. Man ahnt nur: Dann blüht Forscherglück, das Wörterbuch der biochemischen Mikrobenkommunikation wird um eine neue Vokabel erweitert. In den vergangenen zehn Jahren haben Mikrobiologen den bakteriellen Smalltalk genauer belauscht und unter den einst für einzelgängerisch und tumb gehaltenen Einzellern ein Stimmengewirr wie in einer Großstadt entdeckt – beileibe nicht nur unter Mikroben mit blauem Schimmer. Seien es Keime, die lästige Zahnbeläge bilden oder Durchfall fördern, seien es Biofilme, die Schiffswände korrodieren, sie alle stimmen ihr Verhalten ab. Oft werden sie erst aggressiv, wenn ihnen die Konzentration bestimmter Moleküle signalisiert, dass eine ausreichend große Streitmacht versammelt ist. Solch konspirativem Geflüster lauscht das 13-köpfige Bassler-Team. Die Pharmaindus-trie knüpft inzwischen große Hoffnungen an die Entschlüsselung der Mikrobenkommunikation. Denn viele Bazillen sind bereits resistent gegen Antibiotika. Aber vielleicht ließen sich die Winzlinge ja entschärfen, indem man einfach ihre Verständigung lahm legt.

Vor 15 Jahren galt die Mikrobensprache noch als exotisches Feld für eine Hand voll Biologen. Bassler suchte damals eine Postdoc-Stelle und hörte auf einer Konferenz den Vortrag von Mike Silverman, der im kalifornischen La Jolla forschte. Der Genetiker hatte am Beispiel der Tintenfische besiedelnden Leuchtbakterien Vibrio fischeri zeigen können, dass diese ein Signalmolekül produzieren, dessen Menge die Bakteriendichte anzeigt. Ist eine Mindestzahl (das quorum) überschritten, beginnen alle zu leuchten. "Quorum-Sensing" heißt dieses Talent im Laborjargon. Es erspart den Meeresbakterien unkoordiniertes und energieraubendes wirkungsloses Einzelgeflacker.

Ein Schleimfilm dient der Abwehr von Antibiotika

Die junge Biochemikerin Bassler war von Mike Silvermans Vortrag fasziniert und wollte es genauer wissen. "Damals dachte ich, das ist doch kinderleicht. Man schaltet ein Gen aus und testet dann, ob die Leuchtmaschine noch funktioniert." Das Ergebnis müsse "rasch vorliegen, weil sich diese Bakterien in Windeseile vermehren". Die Ungeduld gehört zu ihr. Ständig dreht sie sich auf ihrem Stuhl, kreuzt die Beine auf dem Sitz, redet mit Händen und Füßen und schauspielert gern. Unbekümmert von der Exotik des Themas, kniete sie sich in das Studium von Leuchtbakterien. Durch geschickte Genmanipulation erkundete sie, wie die Menge an Botenstoffen die Zahl der Kleinstlebewesen signalisieren und ab einem Schwellenwert in den Bakterien Gene aktiviert, die dann das blaue Licht anknipsen. Sie betreibe "Verhaltensforschung an Bakterien", sagt sie. Dabei machte sie eine wichtige Entdeckung, nämlich dass die Bakterien nicht nur über einen, sondern zwei Signalwege verfügen. Doch wozu eine doppelte Kommunikationsleitung in einem so winzigen Organismus?