Immer mehr Fische trieben mit dem Bauch nach oben im Wasser: Im Sommer 2022 kam es zu einer ökologischen Katastrophe in der Oder. Schätzungen zufolge kamen unterm Strich Fische mit einem Gesamtgewicht von etwa 1000 Tonnen ums Leben und auch viele weitere Flusslebewesen, wie Muscheln und Schnecken, waren von dem Massensterben betroffen. Mittlerweile sind die Hintergründe weitgehend geklärt: Die unmittelbare Todesursache der Wassertiere war das Gift einer Mikroalge mit der Bezeichnung Prymnesium parvum. Durch günstige Bedingungen, die letztlich vom Menschen verursacht sind, konnten sich die Einzeller im Sommer 2022 massenhaft in der Oder vermehren. Dabei reicherten sie das Wasser so stark mit einem Gift an, dass die Kiemen der Wassertiere schließlich versagten und sie an Sauerstoffmangel starben.
Der Code der Giftmischer im Visier
Nachdem sie ihr verheerendes Potenzial so drastisch gezeigt hatten, rückten diese Verursacher der Oder-Katastrophe verstärkt in den Fokus der Forschung. Prymnesium parvum steht dabei für eine ganze Gruppe von bis zu zehn Mikrometer großen Mikroalgen, die weltweit in brackigem Wasser verbreitet sind, aber auch in Süßwasser mit relativ hohen Salzgehalten gedeihen können. Frühere Untersuchungen haben bereits die enorme Diversität bei diesen Winzlingen aufgezeigt: Von Prymnesium parvum sind mindestens 40 genetisch unterscheidbare Stämme bekannt. Sie werden dabei anhand bestimmter Merkmale drei Haupt-Typen zugeordnet: A, B und C. Genauere genetische Informationen gab es bisher allerdings nur im Fall von Typ A.
Nun haben die Forschenden um Heiner Kuhl vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin gezielt den Stamm ins Visier genommen, der die Oder-Katastrophe verursacht hat. Sie unterzogen das Erbgut der aus Oderwasser stammenden Mikroben einer umfassenden Genomsequenzierung und haben bereits erste Analysen der Erbgutmerkmale durchgeführt. Die Forschenden gaben dem sequenzierten Stamm die Bezeichnung „ODER1“. Die Ergebnisse verdeutlichten dabei zunächst eine grundlegende Besonderheit: Bei dem ODER1-Stamm handelt es sich um einen Vertreter des Typs B, der im Vergleich zu den Typ-A-Mikroalgen eine Expansion der Genomgröße aufweist. Verursacht wird diese Verlängerung der DNA dabei von vielen repetitiven Elementen, berichten die Forschenden.
Anhand genetischer Hinweise, die von anderen Prymnesium-parvum-Versionen vorliegen, konnte das Team nun auch erste Verwandtschaftsbeziehungen aufzeigen. Demnach ist der ODER1-Stamm am engsten mit einem Typ-B-Stamm verwandt, der bereits 1985 aus Brackwasser im Nordwesten Dänemarks isoliert wurde, sowie mit weiteren Typ-B-Stämmen aus Norwegen. Diese Ähnlichkeit ist wohl auf die geografische Nähe zurückzuführen. Denn Prymnesium-Algen können beispielsweise durch Wasservögel verbreitet werden und sich dann in neuen Gewässern etablieren und möglicherweise weiterentwickeln. Die spezielle Herkunft beziehungsweise Entwicklungsgeschichte des ODER1-Stamms bleibt bisher aber unklar, sagen die Forschenden.
