Dr. Lydia Gramzow von der Uni Jena mit Armleuchteralgen: Diese sind ähnlicher zu Landpflanzen als Jochalgen, obwohl letztere mit Landpflanzen näher verwandt sind. Bildrechte: Jens Meyer/Uni Jena

Wissen-News Jenaer Forscher entschlüsseln wie Algen vor 550 Millionen Jahren an Land kamen

03. Mai 2024, 15:25 Uhr

Forscher der Uni Jena haben im Rahmen einer internationale Studie die molekularen Mechanismen untersucht, die es Pflanzen vor 550 Millionen Jahren ermöglichten, die Erdoberfläche zu besiedeln. In einer Algenart stießen sie auch auf Gene, die bei Landpflanzen die Oberhand gewannen und so erst das raue Landleben ermöglichten.

Biologen der Universität Jena haben im Rahmen eines internationalen Forscherteams eine mögliche Erklärung gefunden, warum Wasserpflanzen vor 550 Millionen Jahren die Erdoberfläche besiedeln konnten. Das Jenaer Team um den Genetik-Professor Günter Theißen konnte aus den Sequenzdaten der Genome heutiger Jochalgen auf die Eigenschaften des gemeinsamen Vorfahren dieser Algenart und der heutigen Landpflanzen schließen.

Die Jenaer Forscher analysierten die sogenannten MADS-Box-Gene der Jochalgen. Diese Genfamilie kontrolliert Entwicklungsprozesse in Blütenpflanzen, insbesondere die Blüten- und Fruchtentwicklung. Es wird vermutet, dass MADS-Box-Gene auch für die Ausbildung der für heutige Landpflanzen charakteristischen Organe und Strukturen verantwortlich sind. Die Jenaer Forscher entdeckten gleich zwei Varianten von MADS-Box-Genen bei Jochalgen: Eine Variante, die nur bei Algen vorkommt, sowie eine zweite Variante, die für heutige Landpflanzen typisch ist.

Die Jenaer Forscher vermuten, dass die algentypischen MADS-Box-Gene im Laufe der Evolution in Landpflanzen verloren gingen und die Landpflanzen-Gene die Oberhand gewannen. Dies könnte dazu beigetragen haben, dass die Urahnen der heutigen Landpflanzen zelluläre Strukturen und Organe entwickelten, mit denen sie besser an das raue Landleben mit Temperaturschwankungen, Trockenheit und ultravioletter Strahlung angepasst waren. Die Besiedlung der Erde mit Landpflanzen vor etwa 550 Millionen Jahren machte die Erde grüner und änderte Atmosphäre, Klima und Lebensbedingungen auf unserem Planeten grundlegend.

Links/Studien

• Nature Gentics: Genomes of multicellular algal sisters to land plants illuminate signaling network evolution

(dn)