Biologie: Pflanze frisst Pflanze
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BiologiePflanze frisst Pflanze

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

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

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

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.

Kampf gegen Algen in der Bretagne

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)

Chlamydomonas reinhardtii

ist ein 14 bis 22 Mikrometer grosser, im Süsswasser lebender Einzeller mit fast kugeliger Gestalt, der über zwei gleich lange Geisseln verfügt. Die Geisseln dienen der Fortbewegung. Die weltweit vorkommende Grünalgenart weist einen lichtempfindlichen, orange gefärbten Augenfleck von rund 1 Mikrometer Durchmesser auf. Damit ermittelt die Alge Intensität und Richtung von einfallendem Licht, was ihr die Optimierung der Photosynthese erlaubt. Chlamydomonas reinhardtii kann sich sowohl vegetativ als auch geschlechtlich vermehren.

(Quelle: Wikipedia)

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