Überraschende Tiere, die dank des Lichts wachsen

Geschrieben und geprüft von der Biochemikerin Luz Eduviges Thomas-Romero

Geschrieben von Luz Eduviges Thomas-Romero

Letzte Aktualisierung: 21. Dezember 2022

Gibt es wirklich Tiere, die dank des Lichts wachsen? Die Fähigkeit, Lichtenergie in chemische Energie umzuwandeln, wird normalerweise nur mit dem Pflanzenreich in Verbindung gebracht. Inzwischen weiß man aber, dass es auch Tierarten gibt, die dank des Lichts wachsen. Man könnte es auch mit dem Fachbegriff Fotosynthese sagen.

Im Grunde genommen profitieren diese Tierarten in ihrem Wachstum von einer symbiotischen Beziehung mit einzelligen Algen. Diese betreiben Fotosynthese, um Energie zu gewinnen. In diesem Artikel findest du zwei Beispiele dafür.

Was ist eine symbiotische Beziehung?

Per Definition ist eine symbiotische Beziehung eine enge Verbindung zwischen Organismen verschiedener Arten. Diese unterstützen einander, was beide in ihrer lebenswichtigen Entwicklung begünstigt.

In Pflanzen- oder Algenzellen sind Plastiden Organellen, deren Hauptfunktion darin besteht, chemische Verbindungen herzustellen und zu speichern. So steuern diese Organellen Prozesse wie die Fotosynthese, die Lipid- und Aminosäuresynthese und bestimmen auch die Farbe von Früchten und Blüten. Ausnahmsweise werden sie auch in tierische Zellen exportiert, die sich von Algen ernähren.

Überraschende Tiere, die dank des Lichtes wachsen

1. Seeschnecken

Wir sprechen zuerst über Seeschnecken, die zur Ordnung Sacoglossa gehören und sich von Seifenalgen ernähren. Diese Arten lagern die Plastiden der aufgenommenen Algen in den Zellen ihrer Verdauungsdrüse ein. Diese Einverleibung ist leicht zu erkennen, da die Verdauungszellen die Farbe der Algen annehmen.

Bei einigen Nacktschnecken, einschließlich derer der Gattung Elysia, können die Plastiden morphologisch intakt bleiben und über Wochen und Monate hinweg funktionieren. Das ist bei der Meeresschnecke Elysia chlorotica der Fall, einer kleinen, fünf Zentimeter langen Schnecke.

Dieses seltsame Tier sieht aus wie ein Blatt. Es ist grün, wenn die Sonne scheint, und breitet sich aus, als ob es das Licht und die Wärme genießen will. Diese Art ernährt sich von fadenförmigen Algen wie Vaucheria littorea. Die gestohlenen Chloroplasten enthalten Chlorophyll, das Pigment, das bei der Fotosynthese Licht einfängt. Diesen Elementen verdankt die Schnecke also ihre Farbe.

Es ist interessant zu wissen, dass die Schnecke die Chloroplasten während ihrer Entwicklung erwirbt, d.h. während des Übergangs von der Larve zur erwachsenen Form. Interessanterweise scheint sich die Schnecke nur zu Beginn ihrer Existenz von Algen zu ernähren, später bezieht sie ihre Energie ausschließlich aus der Fotosynthese.

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2. Der gefleckte Salamander

Sein wissenschaftlicher Name ist Ambystoma maculatum. Diese Art geht eine Verbindung zwischen ihren Embryonen und den Grünalgen (Oophila amblystomatis) ein, von denen sie sich ernährt.

Jüngste Berichte haben gezeigt, dass diese Symbiose inniger ist als bisher berichtet. So ist man zu dem Schluss gekommen, dass die Algenzellen während der Entwicklung in die erwachsenen Fortpflanzungsorgane und deren Embryos eindringen. Die Chloroplasten bleiben das ganze Leben lang funktionsfähig.

Einmal im Inneren, verstoffwechselt die Alge das vom Embryo produzierte Kohlendioxid und versorgt ihn durch die Fotosynthese mit Sauerstoff. Dies ist ein großartiges Beispiel für eine Symbiose und das einzige bekannte Beispiel für einen intrazellulären Endosymbionten bei Wirbeltieren.

Andererseits scheint die Alge von den reichlichen Stickstoff- und Phosphorvorräten im Embryo zu profitieren.

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Überraschende Tiere, die dank des Lichts wachsen – vereint für die Ewigkeit?

Interessanterweise könnte diese Symbiose zwischen der Grünalge und dem Salamander über das frühe Embryonalstadium hinaus bestehen. Wissenschaftler konnten die Autofluoreszenz des Chlorophylls und der DNA der Alge in Salamandern der nächsten Generation nachweisen.

Die Invasion von Algenzellen in Salamandergewebe stellt eine einzigartige Verbindung zwischen einem Wirbeltier und einer eukaryotischen Alge dar. Dies hat Auswirkungen auf die Erforschung der Zell-Zell-Erkennung, des möglichen Austauschs von Metaboliten oder DNA und der Übereinstimmung zwischen den Populationsstrukturen von Wirt und Symbiont.

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Endnote

Zusammenfassend kann diese Beziehung auch als die ungewöhnliche Fähigkeit angesehen werden, Teile oder das Ganze eines anderen Organismus zu übernehmen. Dieser besondere Prozess hat einen deutlichen Einfluss darauf, wie Nahrungsnetze und Ökosysteme funktionieren. Außerdem verdeutlicht er einen der wichtigsten Mechanismen, durch den sich das Leben auf der Erde entwickelt haben könnte.