Sonnenschutz einer Alge liefert Hinweise auf Evolution der Landpflanzen
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.