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Botanik

Holzstoff in Rotalgen entdeckt

In den Zellen einer Rotalge haben Forscher um Patrick Martone von der University of British Columbia Lignin, einem Hauptbestandteil von Holz, in sekundären Zellwänden entdeckt. Ligninähnliche Verbindungen waren zuvor zwar auch schon in einfachen grünen Algen gefunden worden, in Organismen ohne ausgeprägte Körper-Leitungssysteme wie den untersuchten Rotalgen hatten Botaniker echte Lignine aber nicht vermutet.

Rotalge
Rotalge | Im Laufe der Jahrtausenden des Hin- und Herwiegens in der Brandung entwickelten sich in Rotalgen flexible Strukturen mit stabilisierenden, verholzten sekundären Zellwänden, deren ligninhaltige chemische Zusammensetzung an Landpflanzen erinnert.
Mit Hilfe von chemischen und mikroskopischen Verfahren identifiziere und lokalisierte das Team Lignin in den Zellwänden der Rotalge Calliarthron cheilosporioides, die entlang der kalifornischen Küste gedeiht. Anscheinend enthalten diejenigen Algen, die mit einer starken Brandung zu kämpfen haben, auch mehr Lignin – möglicherweise zur mechanischen Unterstützung, mutmaßen Martone und Kollegen. Schließlich härtet und festigt Lignin die sekundären Zellwände.

Bisher ging man davon aus, dass alle Landpflanzen von ursprünglichen Grünalgen abstammen. Um das Wachstum und den Wassertransport von der Wurzel zu gewährleisten, sollte erst nach dem Landgang vor rund 475 Millionen Jahren Lignin eingesetzt worden sein, erklärt Martone. Doch ihr Fund würde nun zeigen, dass die Grundlagen für die Herstellung von Lignin viel früher vorhanden waren: Rot- und Grünalgen entwickelten sich vermutlich bereits vor mehr als einer Milliarde Jahren in verschiedene Richtungen.

Alternativ könnten Algen und Landpflanzen unabhängig voneinander dieselbe Verbindung hervorgebracht haben. Das sei allerdings sehr unwahrscheinlich, so die Wissenschaftler, denn die beteiligten Stoffwechselwege, Enzyme und Gene sind sehr komplex. Der Nachweis von sekundären Zellwänden und Lignin in Rotalgen wirft damit viele Fragen über die Evolutionsgeschichte von verholztem Gewebe auf. (mp)

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