Krebstiere entdeckten „bestäubende“ Algen in Scientific First

Bestäubung ist das Markenzeichen blühender Pflanzen. Tierische Bestäuber wie Bienen und Vögel sichern die Nahrungsversorgung der Welt – ganz zu schweigen von unserem Verlangen nach Kaffee, Honig und Macadamia-Nüssen. Doch neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Bestäubung durch Tiere bereits im Meer stattgefunden hat, lange bevor Pflanzen an Land gelangten.

Die von Forschungsgruppen aus Frankreich und Chile durchgeführte Studie ist die erste, die eine Algenart dokumentiert, deren Fortpflanzung auf kleine Meereskrebse mit pollenähnlichen Sporen angewiesen ist.

Da die Rotalgen Gracilaria gracilis Die Forscher sagen, dass ihre Studie zeigt, dass die tiergestützte Bestäubung bereits vor etwa 650 Millionen Jahren in den Ozeanen stattgefunden haben könnte, sobald ein geeigneter Bestäuber aufgetaucht war.

An Land mit Samen blühende Plfanzen Und Gymnospermen , männliche Fortpflanzungszellen oder Gameten, fliegen in Form von Pollenkörnern, die vom Wind, durch Wasser oder von Insekten getragen werden, um hoffentlich irgendwo in der Ferne auf einem weiblichen Gegenstück zu landen.

Wissenschaftler also entdeckte, dass Moose ( (eine Art wurzellose, nicht blühende Pflanze, die als Bryophyten klassifiziert wird) und einige Pilze nutzen auch Tiere und Insekten, um die Fortpflanzung zu erleichtern, was ihr Wissen über die durch Tiere vermittelte Bestäubung auf den Kopf stellt.

Obwohl oft diskutiert, gingen Forscher davon aus, dass es zusammen mit Landpflanzen entstanden sei vor etwa 140 Millionen Jahren – oder zumindest während des Mesozoikums, das rund 252 Millionen Jahre zurückreicht.

Erst vor wenigen Jahren entdeckten Wissenschaftler die Nahrungssuche wirbelloser Meerestiere trägt Seegrassperma Damit wurde die seit langem bestehende Theorie, dass es in den Ozeanen keine Bestäuber gab, aufs Meer hinausgeworfen.

Nun beschreibt diese neue Studie von Emma Lavaut, einer Doktorandin der Evolutionsbiologie an der Sorbonne-Universität in Paris, und Kollegen, wie kleine Krebstiere, sogenannte Asseln, Idotea balthica , helfen, eine Art Rotalge zu düngen, G. gracilis , das sich vor etwa 1 Milliarde Jahren entwickelte, lange vor dem Vor 500 Millionen Jahren als Landpflanzen auftauchten.

„Die Studie von Lavaut et al. hat sowohl die Vielfalt als auch die Geschichte des tiervermittelten männlichen Gametentransfers erweitert, indem er das Konzept der Bestäubung von [Land-]Pflanzen auf Algen übertragen und es möglicherweise auf die früheste Entwicklung mariner Wirbelloser zurückgedrängt hat“, schreiben Jeff Ollerton und Zong-Xin Ren, zwei Ökologen am Kunming-Institut für Botanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, in einer Perspektive, die den Artikel in begleitet Wissenschaft .

Algen sind eine Art photosynthetisierende Algen und sind nur sehr entfernt mit sogenannten echten Pflanzen verwandt.

G. gracilis Sie unterscheidet sich von den meisten anderen Meeresalgen auch dadurch, dass ihre männlichen Gameten kein Flagellum haben, das sie durch das Wasser treibt und im Ozean treibt – es sei denn, sie können sich an einem Grat eines vorbeiziehenden Lebewesens festhalten, wie diese neue Arbeit zeigt, dass sie es oft tun.

In einer Reihe von Laborexperimenten zeigten Lavaut und Kollegen, wie die kleinen Meeresasseln, die entlang der Männchenstränge nach Futter suchen G. gracilis , sammeln dabei versehentlich die männlichen Gameten (Spermien) der Algen ein und übertragen sie auf weibliche Pflanzen.

Im Bild unten sehen Sie eine Idotea, die mit fluoreszierend gefärbten Spermatien verziert ist, was darauf hindeutet, dass Krebstiere als Bestäuber dienen könnten.

Ein Idotea-Anhängsel, bedeckt mit Spermatien. ( Sebastien Colin, Max-Planck-Institut für Biologie/CNRS/SU ).

„Unsere Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass biotische Interaktionen die Befruchtungswahrscheinlichkeit einer Alge dramatisch erhöhen“, so Lavaut und Kollegen schreiben .

Der Befruchtungserfolg war in Anwesenheit von etwa 20-mal höher I. balthica als ohne die Tiere, stellte das Team fest.

Sie haben diese Bestäubung durch Krustentiere jedoch noch nicht mit der Ausbreitung von Pollen entlang von Wasserströmungen verglichen, um herauszufinden, welche Rolle eine größere Rolle spielt.

Auch die Herkunft von Pflanzen, die tierische Bestäuber nutzen, bleibt weitgehend ungeklärt, da die Forscher dies nur aus der Evolutionsgeschichte der beteiligten Tiere abgeleitet haben.

Lavaut und Kollegen glauben, dass die Algen Lebensraum, Schutz und reichlich Nahrung für grasende Idoteas bieten. Im Gegenzug helfen nicht nur die kleinen Krebstiere G. gracilis vermehren, aber ihr Appetit auf parasitenähnliche Pflanzen, die sich ansiedeln G. gracilis Die Forscher fanden heraus, dass Wedel tatsächlich die Wachstumsraten der Algen steigern.

Idotea balthica , thront auf einem roten Algenwedel. ( Wilfried Thomas, CNRS/SU ).

Doch in einer Welt des schnellen, vom Menschen verursachten Klimawandels sind diese empfindlichen gegenseitigen Beziehungen zwischen Pflanzen oder Algen und Tieren ebenso bedroht wie die Ökosysteme, die sie aufrechterhalten.

Algen wie z G. gracilis Zur Fortpflanzung sind sie auf stille Küstengewässer angewiesen, wenn die Küsten von Stürmen heimgesucht werden und der Meeresspiegel landwärts langsam ansteigt. In der Zwischenzeit kann die Versauerung der Ozeane das Exoskelett von Krebstieren schwächen – dies muss jedoch an Asseln untersucht werden.

Während die Bedrohung durch die globale Erwärmung vollkommen klar ist, sind evolutionär denkende Ökologen immer noch ratlos darüber, was G. gracilis Habe es vorher getan I. balthica auf den Plan, da die Asseln bei weitem nicht so alt sind wie die Algen und sich vor „nur“ 300 Millionen Jahren entwickelt haben.

Obwohl sie höchstwahrscheinlich nur auf Meeresströmungen angewiesen waren, „ist es ein Rätsel, wie sich diese Algen vorher vermehrten“. erklären Ollerton und Ren.

Wenn uns die Wissenschaft etwas gelehrt hat, dann ist es, dass wir uns immer auf weitere Überraschungen einstellen sollten. Jüngste Schätzungen von Ollerton deuten darauf hin, dass nur bei einem Zehntel der mehr als 300.000 bekannten Arten tierbestäubter Blütenpflanzen die Bestäuber dokumentiert sind.

Welche Arten entfalten also ihre Magie? „Zweifellos warten noch viele weitere Enthüllungen auf den sorgfältigen Beobachter der Arteninteraktionen“, sagen Ollerton und Ren daraus schließen .

Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft .