Biologie

20. November 2012 18:51; Akt: 15.02.2013 14:24 Print

Pflanze frisst Pflanze

Eine einzellige Grünalge verblüfft Biologen: Der grüne Winzling namens Chlamydomonas reinhardtii ernährt sich im Notfall auch von Bestandteilen anderer Pflanzen.

storybild

Mikroskopische Aufnahme des Einzellers Chlamydomonas reinhardtii. © AG Photobiotechnologie/ruhr-uni-bochum.de

Zum Thema
Fehler gesehen?

Die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii ernährt sich in aller Regel so, wie Pflanzen es eben tun: durch Photosynthese, also die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie. Leidet der Einzeller aber unter Kohlendioxidmangel, stellt er zusätzlich zur Photosynthese auf Zellulose-Verdauung um, wie Forscher der Universität Bielefeld herausgefunden haben.

Dieses Verhalten widerspreche jeder bisherigen Lehrmeinung. Denn eine Verdauung dieser organischen Substanzen kenne man bisher nur von tierischen Organismen, Pilzen oder Bakterien, berichten die Forscher im Fachmagazin «Nature Communications».

Das sei der erste Beleg für einen Photosynthese treibenden Organismus, der Zellulose-Material nutzen und verdauen könne. Zellulose produzieren Pflanzen, um ihre Zellen und Gewebe zu stabilisieren. «Hier frisst eine Pflanze gewissermassen eine Pflanze», sagt Studienleiter Olaf Kruse.

Tiere, Bakterien und Pilze nutzen spezielle Enzyme, um die Zellulose-Moleküle aufzubrechen und als Baumaterial für ihr eigenes Wachstum zu nutzen. Pflanzen hingegen gewinnen ihre Energie aus dem Sonnenlicht, sie betreiben Photosynthese. Dazu benötigen sie vor allem Wasser und Kohlendioxid.

Kruses Team hielt die Mikroalgen bei sehr wenig Kohlendioxid. Doch diese wuchsen ungehindert weiter. Sie zersetzten die Zellulose im Wasser und nagten sogar an einem festen Filterpapier, das die Forscher dazu gaben. Bei näherer Untersuchung konnten die Forscher bei der Grünalge Enzyme nachweisen, die Zellulose in kleinere Zucker aufspalten.

Biodiesel aus Algen

Es zeigte sich, dass die einzelligen Algen diese Abbauprodukte der Zellulose aufnahmen und in ihre Gewebe einbauten. Dass es Algen gibt, die sowohl die pflanzentypische Photosynthese betreiben als auch Zellulose verdauen, haben erst Kruse und seine Kollegen nun entdeckt.

Nach Ansicht der Forscher könnte die Grünalge künftig die Herstellung von Biotreibstoffen erleichtern. Bisher müssen die Enzyme, um Biodiesel oder Methan aus organischem Material zu gewinnen, aus Pilzen gewonnen werden, die eine Nährlösung brauchen. Den Algen genügen indes Sonnenlicht, Wasser und CO2 zum Wachsen.

(sda)