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Meeresbiologie: Das Beste aus zwei Welten

»Mixotrophe« Kleinstlebewesen im Meer ernähren sich wie Tiere von anderen Organismen und betreiben zugleich Fotosynthese wie Pflanzen. Sie sind in allen Ozeanregionen weit verbreitet und beeinflussen sowohl Fischbestände als auch das Klima.
DinophysisLaden...

Das Meer vor der spanischen Küste sieht ruhig und friedlich aus. An der Oberfläche treiben, mit bloßem Auge nicht sichtbar, mikroskopische Algen. Einige sind orangepink gefärbt, andere dunkelgrün. Sie betreiben Fotosynthese, nutzen also das Licht der Sonne, um CO2 in Biomasse umzuwandeln.

Plötzlich taucht ein Wimpertierchen der Gattung Meso­dinium auf – mit einer Größe von 22 Mikrometern ist es ein wahrer Gigant neben den drei Mikrometer kleinen Algen. Auf einem Zickzackkurs folgt es der Spur aus Zuckermolekülen und Aminosäuren, die seine Beute hinterlässt. Die Tentakel des Jägers schießen nach vorn und umschließen die grünen Nanoflagellaten, die anschließend vollständig verdaut werden.

Beim Verspeisen der pinken Algen, so genannter ­Cryptophyten, geht das Wimpertierchen selektiver vor: Den Großteil der Beute zerkleinert und verdaut es; die Chloroplasten jedoch – jene Zellorganellen, in denen die Fotosynthese stattfindet –, verleibt sich der Jäger als Ganzes ein, so dass diese weiterhin funktionsfähig sind. Binnen Minuten färbt sich das Mesodinium dadurch dunkelrot. Die Aufnahme der Chloroplasten erlaubt es dem Räuber, nun selbst CO2 zu fixieren. Seine Strategie, sowohl andere Organismen zu fressen als auch Fotosynthese zu betreiben, nennt man Mixotrophie: gemischte Ernährung.

Das Wimpertierchen wird allerdings bald selbst zur Beute. Denn in der Nähe lauert ein noch größerer mixotropher Einzeller, ein so genannter Dinoflagellat oder Panzergeißler der Gattung Dinophysis. Er umkreist das Mesodinium und feuert schließlich harpunenartige Fäden ab, die es bewegungsunfähig machen. Anschließend durchbohrt er das Opfer mit einem stielartigen Fortsatz, den man Pedunkel nennt, und saugt seinen Inhalt aus; inklusive der zuvor gestohlenen Chloroplasten, die er nun selbst nutzt, um Energie zu gewinnen ...

April 2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft April 2019

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  • Quellen

Flynn, K. J., Mitra, A: Building the »perfect beast«: Modelling mixotrophic plankton. Journal of Plankton Research 31, 2009

Mitra, A. et al.: Defining planktonic protist functional groups on mechanisms for energy and nutrient acquisition; Incorporation of diverse mixotrophic strategies. Protist 167, 2016

Stoecker, D. K. et al.: Mixotrophy in the marine plankton. Review of Marine Science 9, 2017