Ludger Weß: Winzig, zäh und zahlreich. Ein Bakterienatlas, 2020 (Pikkuruiset, sitkeät ja monilukuiset. Bakteeriatlas)

Tämä bakteereista kertova kirja on kerrassaan ihastuttava. En ole tähän mennessä paljonkaan ajatellut bakteereita juuri muuten kuin tautien yhteydessä, vaikka tiesinkin että niitä elää suolistossamme ehkä pari kolme kiloa ja että ne ovat siis terveydellemme tärkeitä myös positiivisessa mielessä. Ja 15 viime vuoden aikana on saatu selville, että suolistossa ovat "toiset aivomme" (johon vaikuttavat kaikki suoliston mikrobit, siis bakteerien lisäksi myös sienet ja virukset), joilla on merkitystä sekä psyykkiselle että fyysiselle hyvinvoinnille.

Olen pitänyt bakteereja hyvin alkeellisina ja yksinkertaisina eliöinä. Tietysti ne ovatkin tavallaan yksinkertaisia - yhdellä solulla ei vain voi tehdä kaikkea mitä monisoluiset eliöt voivat tehdä, varsinkaan kun bakteereilla ei ole tumaa - mutta alkeellisiksi niitä ei voi sanoa, sillä bakteerien selviytymiskyvyt ja kyvyt käyttää hyödykseen ympäristön vähäisiä, joskus melkein olemattomia tai muille eliöille myrkyllisiä resursseja ovat ällistyttäviä. Se selviää tästä kirjasta, jossa saksalainen mikrobiologi Ludger Weß esittelee 50 sivun bakteereja ja arkeoneja yleensä käsittelevän johdantoluvun jälkeen 50 eri tavalla merkittävää ja kiinnostavaa bakteeria (tai arkeonia - kirjassa puhuttiin molemmista, mutta toistoa välttääkseni sanon jatkossa vain 'bakteerit').

Olen aiemmin tuhahdellut epäuskoisesti panspermiahypoteesille (eli oletukselle siitä, että elämä olisi saapunut maapallolle jostakin avaruudesta), tai sille, että Marsista saattaisi löytyä elämää mikrobien muodossa, tai sille, että toiselle taivaankappaleelle lähetettävät avaruusraketit pitää steriloida huolellisesti, jottei sinne tulisi vietyä Maasta bakteereita. Miten mikään eliö voisi kestää avaruuden voimakasta säteilyä, kylmyyttä ja hapen puutetta? Tästä kirjasta sain kuitenkin sellaisen käsityksen, että bakteerit selviävät mistä tahansa. (Ja järeälläkään steriloinnilla ei pystytä eliminoimaan kaikkia bakteereja.) Mikä tahansa bakteeri ei selviä kaikesta, mutta yksittäiset bakteerilajit pysyvät hengissä ja pystyvät lisääntymään todella hämmästyttävissä oloissa.

Hyvissä oloissa aika bakteerisukupolvien välillä (eli sen välillä, että bakteeri lisääntyy jakautumalla) on 20 minuuttia, mutta jotkin bakteerit pystyvät säilymään lepoitiöinä - jotka kestävät kemikaaleja, säteilyä, kuumuutta, kylmyyttä, kuivumista ja ravinnon puutetta - jakautumatta kymmeniä tuhansia ja ehkä jopa miljoonia vuosia. On käsittämätöntä, miten geenit pystyvät säilymään vaurioitumatta näin kauan. Mistä päästään seuraavaan asiaan: hyvin epävieraanvaraisissa ympäristöissä (erittäin happamissa, emäksisissä, säteilevissä yms.) elävillä bakteereilla on erittäin tehokkaita geeninkorjausmekanismeja. Ja bakteerit voivat myös vaihtaa geenejä keskenään (mikä pahentaa antibioottiresistenssiongelmaa ja saa osaltaan aikaan supertautibakteereita).

Vaikka bakteerien aiheuttamat taudit saattavat olla hyvin epämiellyttäviä, onneksi vain pieni osa bakteereista on taudinaiheuttajia. Yleensä ottaen bakteerit ovat hyviksiä, eivät pahiksia, emmekä tulisi toimeen ilman niitä. Esimerkiksi tiettyjen kasvien, varsinkin hernekasvien juurissa elävät typensitojabakteerit pystyvät muuttamaan ilman typen kasveille sopivaan muotoon, millä on tärkeä merkitys maan ravinteikkuudelle koko maapallolla, ja bakteerit (ja muut mikrobit) ovat muutenkin tärkeitä maaperän elävyydelle.

Bakteerit ovat myös hajottajia: ilman bakteereita hukkuisimme kuolleisiin eläimiin ja kasvijätteisiin, joiden sisältämät aineet bakteerit kierrättävät uudestaan käyttöön. Bakteerien merkitys hajottajina näkyy siinä, että olemme hukkumassa muoviin - ja tukehduttamassa meret ja niiden eläimet siihen, Tyynenmeren muovijätealue on kolmen Ranskan kokoinen - koska muovi on niin uusi asia, että ei ole olemassa bakteereja (tai muita mikrobeja) jotka hajottavat sitä. Tai ei ollut. Weß kertoo kirjassaan japanilaisten muutama vuosi sitten löytämästä bakteerilajista (Ideonella sakaiensis), joka pystyy hajottamaan erästä muovityyppiä; sen evoluutio on siis ollut hyvin nopeaa. Tietyt bakteerit selviävät myös raskasmetalleista, öljystä ja joistakin muista nykyteknologian keskitetysti tuottamista superjätteistä (mikä ei tietenkään tarkoita sitä, että näitä voitaisiin huoletta levittää ympäristöön, mutta antaa mahdollisuuksia niiden käsittelyyn).

Bakteerit ovat monella tavalla tärkeitä myös ruoantuotannossa. Esimerkiksi jokaisen emmentaljuustogramman myötä tulee syötyä noin miljardi elävää propionibakteeria, jotka antavat juustolle sen maun ja reiät. Maitohappobakteerit ovat monille tuttuja, ja alkoholin muuttuminen etikaksi johtuu myös bakteereista. Nämä etikkahappobakteerit auttavat lisäksi yllättäen monia tuttuja trooppisia ravintokasveja (ananas, banaani, mango, kahvi, tee ja sokeriruoko, s. 200) typenhankinnassa.

On olemassa bakteeri, joka hengittää rautaa (Geobacter sulfurreducens), bakteereita jotka hyökkäävät toisten bakteerien kimppuun (s. 142) sekä bakteeri, jolla on magneettiaisti (Magnetospirillum magnetotacticum).

Otetaan bakteerien sietokyvystä yhdeksi esimerkiksi bakteeri Deinococcus radiodurans, "säteilyä kestävä kauhukuula", lempinimeltään Conan Bakteeri (s. 148-151). Tämä bakteeri kestää 5000 grayn (Gy) kerta-annoksen säteilyä, kun ihminen selviää enintään 5 graysta ja suolistobakteeri Escherichia coli 800 graysta. Koska Maassa ei luonnostaan esiinny näin suuria säteilymääriä, on esitetty villi oletus, että tämä bakteeri olisi peräisin Marsista, mutta nykyään ajatellaan, että säteilyn sieto on syntynyt kuivuuden siedon seurauksena. Tätä bakteeria on yllättävän proosallisissa paikoissa, esimerkiksi ihmisen suolistossa, maaperässä, tekstiileissä ja huonepölyssä.

Vaikka bakteereja ei näe, niitä on maapallolla paljon, yli miljardi kertaa enemmän kuin tähtiä maailmankaikkeudessa (s. 43). Nämä mikroskooppiset eliöt ovat ällistyttävästi vaikuttaneet myös ilmastoon maapallon historian aikana. Ja vasta vuonna 2002 löydetty Pelagibacter ubique, "kaikkialla läsnäoleva meribakteeri" (s. 62-65) on pienin itsenäisesti elävä bakteeri, mutta pikkuruisenakin sillä on valtava ekologinen merkitys: näiden bakteerien yhteispaino on suurempi kuin kaikkien meressä elävien kalojen yhteispaino.

Kirja oli mielenkiintoinen mm. siksi, että bakteerit kuvataan siinä eliöinä, jotka ovat kanssakäymisessä muiden eliöiden ja elottoman ympäristön kanssa. Weß puhuukin uudesta tieteenalasta, bakteeriekologiasta: ei selvitetä vain bakteerien geenirakennetta ja tutkita niitä pelkästään laboratoriossa, vaan pyritään saamaan selville, mikä merkitys niillä on siinä ympäristössä, jossa ne esiintyvät.

Melkein jokaiselta kirjan sivulta löytyy jännittävä ja kiinnostava tieto. Kirja avasi silmäni maailmalle, joka on tähän asti ollut minulle lähes kokonaan tuntematon, mutta josta nyt tajusin, miten monipuolinen, kiehtova sekä ekologisesti ja ihmisille tärkeä se on. Weß kirjoittaa mielenkiintoisesti - hän on kirjoittanut myös romaaneja - ja vaikka esimerkiksi Wikipediasta saattaa löytyä tietoa näistä bakteereista, tämän kirjan kertomukset niistä ovat paljon värikkäämpiä ja eloisampia. Weßin innostus, asiantuntemus ja lapsuudesta alkanut kiinnostus aiheeseen näkyy kirjan sivuilla. Kirja on myös ulkoasultaan kaunis, koska jokaisesta bakteerilajista on tyylikäs "muotokuva". Kirja antoi minulle laajemman käsityksen elämästä, ekologiasta ja evoluutiosta, ja olisi hienoa, jos se käännettäisiin suomeksi (ainakin italiaksi se on jo käännetty).

Kirjaa ei ole yleisissä kirjastoissa (enkä löytänyt sitä suomalaisista nettikaupoistakaan, olisin mielelläni ostanut sen itselleni), mutta sen voi lainata Helsingin Goethe-instituutin kirjastosta. Lainaaminen on ilmaista, asiointi onnistuu saksaksi tai suomeksi ja kirjastokortin saavat myös toispaikkakuntalaiset.

Edit 11.12.22: lisätty bakteeriekologiakappale ja tehty pari pientä muutosta, 23.12.22: muutettu nimen käännös monikkoon + pari pientä muutosta.

Ludger Weß: Winzig, zäh und zahlreich. Ein Bakterienatlas, 2020. Naturkunden (No 62). Kuvitus: Falk Nordmann. 280 sivua.