Forschungsergebnis

Sonnenschutz einer Alge liefert Hinweise auf Evolution der Landpflanzen

Zellen der Grünalge nach UV-Bestrahlung unter dem Mikroskop: Die Chloroplasten leuchten durch Autofluoreszenz rot, die Zellwand wurde in Cyan angefärbt. Aufnahme und (c): C. Kunz, T. Darienko, J. de Vries, Uni Göttingen

Als die ersten Pflanzen vor über 500 Millionen Jahren das Wasser verließen und an Land siedelten, waren sie völlig neuen Gefahren ausgesetzt, wie Trockenheit, wechselhaften Temperaturen und praller Sonne. Besonders bedrohlich war die UV-Strahlung, denn sie kann DNA, Proteine und Zellstrukturen schädigen. Wie haben die Vorfahren der heutigen Moose, Bärlapp-, Schachtelhalm-, Farngewächse und Samenpflanzen das überlebt? Eine mikroskopisch kleine Alge, die eng mit den frühesten Landpflanzen verwandt ist, gibt nun Aufschluss: Bei ihr haben Forschende der Universität Göttingen ein ausgeklügeltes System von biologischen Mechanismen zur Abwehr von Sonnenschäden entdeckt. Die einzellige Grünalge Mesotaenium endlicherianum aus der Gruppe der Schmuckalgen (Zygnematophyceae) war im Labor intensiver UV-B-Strahlung ausgesetzt und reagierte darauf unmittelbar: Innerhalb einer Stunde sank ihre Photosynthese-Effizienz. Gleichzeitig begannen die Zellen, sich umzubauen, bildeten Vakuolen und verlagerten ihre Chloroplasten. Zusätzlich wurden in der bestrahlten Grünalge Gene aktiv, die mit Stressreaktionen in Verbindung stehen. Darüber hinaus produzierte die Grünalge als Reaktion auf die UV-Strahlung Phenole, die bei Landpflanzen als UV-Schutz und Antioxidantien wirken. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen
Forschungsergebnis · Politik

Nach der Oder-Umweltkatastrophe: Bericht mit Handlungsempfehlungen für Politik und Behörden

Heute haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei einem Fachsymposium in Schwedt ihre Ergebnisse zur Oder-Umweltkatastrophe 2022 vorgestellt und Bundesumweltminister Carsten Schneider einen Bericht mit Handlungsempfehlungen übergeben. Die Forschenden empfehlen unter anderem, die Salz- und Nährstoffbelastung zu senken, Auen zu revitalisieren und mehr Wasser in der Landschaft zurückzuhalten, um die Widerstandskraft des Flusses langfristig zu stärken. Unter Federführung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hatte das Forschungsteam im Sonderuntersuchungsprogramm zur Umweltkatastrophe in der Oder (ODER~SO) die ökologischen Folgen der Katastrophe, die bisherige Entwicklung und Erholung des Ökosystems sowie mögliche Vorsorge- und Revitalisierungsmaßnahmen untersucht. Dafür wurden umfangreiche Feld- und Laborhuntersuchungen durchgeführt, etwa zur Wasserchemie, zur Algenentwicklung, zu Fischbeständen, wirbellosen Tieren sowie zu Lebensräumen in der Oder, ihren Nebengewässern und Auen. Im August 2022 waren in der Oder auf einer Strecke von mehr als 300 Flusskilometern schätzungsweise 1.000 Tonnen Fische, unzählige Großmuscheln und weitere Organismen verendet. Ursache war die massive Vermehrung der giftbildenden Brackwasseralge Prymnesium parvum, die nicht in der Oder heimisch ist und von unnatürlichen Umweltbedingungen wie hohem Salzgehalt aus bergbaulichen Einleitungen und allgemein zu hoher Nährstoffbelastung im Gewässer profitierte.

Quelle: IGB