Sie gelten als die „Regenwälder der Meere“: Die Korallenriffe der Erde sind die Heimat einer kunterbunten Gesellschaft von Organismen und bilden Schlüsselelemente in der komplexen Lebenswelt der Ozeane. Die Kalkstrukturen der Riffe sind dabei das Werk von Myriaden kleiner Korallenpolypen, die mit ihren Ärmchen Plankton aus dem Wasser fangen. Viele Korallenarten ernähren sich aber zusätzlich durch eine Symbiose mit Algen. Sie leben dabei im Körper der Nesseltiere und gewinnen dort aus Sonnenlicht Energie. Von den gebildeten Kohlenstoffverbindungen geben sie den Polypen etwas ab und bekommen von ihnen im Gegenzug Schutz und mineralische Nährstoffe. Diese sogenannte Fotosymbiose bildet heute die Grundlage der Produktivität der Korallenriffe, die oft in eher nährstoffarmen Gewässern der Erde gedeihen.
Fragender Blick auf die Riffe des Devon-Zeitalters
Durch Fossilienfunde ist bereits bekannt, dass die heutigen symbiotisch lebenden Korallenarten sich vor etwa 250 Millionen Jahren entwickelt haben. Bisher ist allerdings unklar geblieben, inwieweit auch schon ältere Korallenformen in Partnerschaft mit Algen lebten. Der fragende Blick richtet sich dabei vor allem auf die gigantischen Korallenriffe, die sich vor rund 400 Millionen Jahren in den Meeren entwickelten. Überreste dieser Lebenswelten des Devon-Zeitalters sind unter anderem in geologischen Formationen der Eifel oder des Sauerlands zu finden.
Sie enthalten auch Fossilien der einst Riff-bildenden Korallen. Dabei handelt es sich vor allem um zwei heute ausgestorbene Vertreter, die als Tabulata und Rugosa bezeichnet werden.
Der Frage, ob diese Korallen bereits in Fotosymbiose lebten, sind die Forschenden um Jonathan Jung vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz nun mithilfe von Stickstoffisotopenanalysen nachgegangen. Wie sie erklären, kann das Verhältnis von schwerem Stickstoff (15N) zu leichtem Stickstoff (14N) in biologischem Material aufzeigen, wie sich das betreffende Lebewesen ernährt hat. Zunächst haben die Forschenden deshalb Stickstoffisotopenwerte im organischen Material von heutigen symbiotisch und nicht-symbiontisch lebenden Korallenarten verglichen. Dabei zeigte sich: Korallen, die ihre Energie primär aus der Fotosynthese symbiotischer Algen beziehen, haben einen niedrigeren Stickstoffisotopenwert als solche, die sich nur durch das Fangen von Plankton ernähren. „Der konstante Unterschied in den Stickstoffisotopenwerten entsprach dabei unserer Erwartung und zeigt den typischen Sprung in der Nahrungskette“, erklärt Jung.
