Neue Exoten unter den Cyanobakterien - wissenschaft.de
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Umwelt+Natur

Neue Exoten unter den Cyanobakterien

Cyanobakterien
Viele Gestalten, aber nur ein Art: Lebensstadien von Cyanocohniella crotaloides. (Bild: Jung et al, Journal of Phycology, CC-by-sa 4.0

Cyanobakterien gehören zu den ältesten Organismen unseres Planeten – und noch heute überraschen sie durch ihre Vielfalt. Jetzt unterstreichen drei neuentdeckte Blaualgenarten, welch außergewöhnliche Überlebensstrategien einige dieser Einzeller entwickelt haben. Eine dieser Spezies bildet Krusten auf arktischen Böden, eine zweite lebt in Gesteinsritzen der chilenischen Atacama-Wüste und die dritte ähnelt der Rassel einer Klapperschlange.

Wir kennen sie meist nur von lästigen Algenblüten, doch Cyanobakterien gehöre zu den ältesten und ökologisch wichtigsten Organismen unseres Planeten. Schon vor mehr als 1,5 Milliarden Jahren lebten sie in den Ozeanen der Erde. Die Photosynthese dieser Blaualgen trug entscheidend dazu bei, die Uratmosphäre unseres Planeten mit Sauerstoff anzureichern – lange bevor es echte Algen und Pflanzen gab. Dadurch bereiteten die Cyanobakterien die Bühne für die Entwicklung der ersten tierischen Organismen.

Von der Arktis bis in die Atacama

Ihre lange Evolutionsgeschichte verhalf den Cyanobakterien aber auch dazu, sich an viele verschiedene Lebensräume anzupassen. Sie kommen heute nahezu überall auf der Erde vor und tolerieren selbst extremste Umweltbedingungen. Sie können in heißen, trockenen Wüsten ebenso überleben wie in der Arktis. Sie besiedeln saure, heiße Quellen, können aber auch ganze Meeresgebiete, Flüsse oder Seen mit ihrer Algenblüte überziehen. Doch noch ist längst nicht das gesamte Spektrum dieser vielseitigen Organismengruppe bekannt, weshalb die Suche und Erforschung neuer Arten besonders wichtig und spannend ist.

Gleich drei sehr ungewöhnliche neue Cyanobakterien-Arten haben nun Patrick Jung von der Hochschule Kaiserslautern und seine Kollegen aufgespürt. Die erste gehört zu einer Gattung, die bisher nur aus dem Mittelmeerraum bekannt ist. Typisch für diese Oculatella-Cyanobakterien ist ein orangefarbener Augenfleck, der zur Lichtwahrnehmung dient. “Seine genaue Funktion sowie die Zusammensetzung dieses Augenflecks ist in Cyanobakterien noch unerforscht”, erklärt Jung. Auch die nun neuentdeckte Art besitzt diesen Augenfleck. Im Gegensatz zu ihren Verwandten lebt sie jedoch nicht in warmen mediterranen Gefilden, sondern auf der arktischen Insel Spitzbergen. Oculatella crustae-formantes bildet dort Bodenkrusten, wie die Forscher feststellten.

Ein “Formwandler” mit Klapperschlangen-Rassel

Ebenfalls ungewöhnlich ist die zweite neuentdeckte Cyanobakterien-Spezies, Aliterella chasmolithica. Im Gegensatz zu ihren Verwandten lebt sie nicht im Meer, sondern an einem der trockensten Orte der Erde – der Atacamawüste in Chile. Dort besiedelt sie winzige Ritzen und Spalten im Gestein. Die dritte Neuentdeckung verblüfft dagegen weniger durch ihren Lebensraum, als durch ihren Lebenszyklus. Innerhalb weniger Tage wechseln diese Cyanobakterien mehrmals ihre Gestalt – was selbst Experten überraschte: “Es gab Kollegen, die mir nicht glauben wollten, dass das die gleiche Art ist. Die unterschiedlichen Entwicklungsstadien wurden für Verunreinigungen mit anderen Cyanobakterienarten in der Probe gehalten”, berichtet Jung.

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Doch nähere Analysen bestätigten, dass es sich bei all diesen scheinbar so verschiedenen Formen nur um Stadien ein und derselben Art handelte. Ihr auffälligste Stadium gleicht der Rassel einer Klapperschlange, was ihr auch ihren Namen verlieh: Cyanocohniella crotaloides – crotaloides bedeutet so viele wie klapperschlangenähnlich. Aufgespürt haben die Wissenschaftler diesen “Formwandler” unter den Blaualgen am Strand der niederländischen Insel Schiermonnikoog. Spannend sind die drei neuentdeckten Cyanobakterienarten aber nicht nur, weil sie die Vielfalt dieser Organismen weiter vergrößern. Sie könnten auch ganz praktischen Nutzen haben – für biotechnologische Anwendungen ebenso wie für die Medizin. Im Rahmen des Projekts “Phytoproma” werden Wissenschaftler das biotechnologische Potenzial der drei neuen und zahlreicher anderer Cyanobakterien-Arten weiter erforschen.

Quelle: Hochschule Kaiserslautern; Fachartikel: Journal of Phycology, doi: 10.1111/jpy.13025

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