In dem vorliegenden Projekt untersuchten wir die Frage, in welchem Ausmaß Bakterien die Fähigkeit besitzen,
Informationen über vergangene Umweltereignisse zu speichern und nach einer Zellteilung an Tochtergenerationen
weiterzugeben. Besonders interessierte dabei, inwiefern bei dieser Informationsspeicherung vergangene Ereignisse
den Verlauf zukünftiger Anpassungen in antizipatorischer Weise bestimmen und ob dabei ein rudimentäres Lernen
beobachtet werden kann.
Konkret haben wir das "Gedächtnis" von Cyanobakterien für die im Verlauf des vorhergehenden Wachstums
"erfahrenen" Phosphatfluktuationen studiert. Wir konnten zeigen, daß Cyanobakterien in der Lage sind, bestimmte
Fluktuationsmuster der externen Phosphatkonzentration in Membraneigenschaften zu speichern und an
Tochtergenerationen zu vererben. Die Informationsspeicherung ist dann besonders anhaltend, wenn sich während
eines Umwelteinflusses (mindestens) zwei interdependente energiekonvertierende Subsystem der Zelle adaptiv
aufeinander und auf die jeweilige Phosphatzufuhr einstellen und dabei ein stabiles Ensemble bilden.Wenn derartige
stabile Ensembles bei einer Zellteilung an Tochtergenerationen "vererbt" werden, beeinflussen sie dann in
distinkter Weise eine Neuanpassung an neuerliche Phosphatfluktuationen. Ob bei diesem Vorgang eine Erhöhung
der externen Phosphatkonzentration als Stimulus einen adaptiven Response auslöst oder ignoriert wird, hängt dann
von der jeweiligen Geschichte der vorhergehenden Stimuli ab, die der Organismus im Verlauf seines Wachstums
"erfahren" hat.