Artikel zur Kategorie "Forschungsergebnis"


20. Januar 2017 · News · Forschungsergebnis

Evolutiver Vorteil durch Genvarianten

Wenn Seegang im Südpolarmeer die Eisschollen in Stücke bricht und umkippt, kommt die braune Unterseite zum Vorschein. Dort beginnt sich im Frühjahr die Kieselalge Fragilariopsis cylindrus stark zu vermehren. Sie fräbt das Meereis braun, wie im abgebildeten etwa zwei Meter langen Eisstück. Foto und Copyright: Dr. Thomas Mock, School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, Großbritannien

Die in der Antarktis lebende Kieselalge Fragillariopsis cylindrus liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten ihrer Gene ab. Im Polarwinter und im Polarsommer exprimiert (aktiviert) diese Alge die eine oder andere Genvariante. Im Winter wird die Kieselalge im polaren Eis eingeschlossen und trotzt Kälte, Lichtmangel und hohen Salzkonzentrationen. Im sonnenreichen Sommer vermehren sich die Algen stark. Wie die Kieselalge, die 2011 zur Alge des Jahres gewählt wurde, diese extremen Bedingungen und Wechsel tolerieren, war bisher völlig unbekannt. Dies hat nun ein internationales Team unter Beteiligung von Forschenden des Zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenigs in Bonn analysiert. Die im Fachjournal Nature publizierten Ergebnisse geben einen ersten Einblick, wie diese Organismen als Basis eines der größten und einzigartigen Ökosysteme evolvierten.
Quelle: ZMFK

Weiterlesen
22. Dezember 2016 · News · Forschungsergebnis

Im Ozean der Zukunft büßen Kalklagen ihre Konkurrenzfähigkeit ein

Drei Exemplare der Kalkalge Emiliania huxleyi im Rasterelektronenmikroskop. Aufnahme: Kai Lohbeck, GEOMAR

Coccolithophoriden, einzellige im Plankton treibende Algen, die eine Schlüsselrolle für das Klima auf unserem Planeten spielen, könnten im Ozean der Zukunft ihre Konkurrenzfähigkeit verlieren. In einem Feldexperiment, das die Folgen der Ozeanversauerung auf die Coccolithophoride Emiliania huxleyi in ihrer natürlichen Lebensgemeinschaft untersucht, war diese Art nicht mehr in der Lage, Blüten zu bilden. Aus seinen im Fachjournal Nature Geoscience vorgestellten Beobachtungen schließt ein Team von Forschenden unter Leitung des GEOMAR, dass Wechselwirkungen innerhalb des Nahrungsnetzes eine schwache physiologische Reaktion so weit verstärkten, dass sie einen starken Einfluss auf das Ökosystem haben können.
Quelle: GEOMAR

Weiterlesen
15. November 2016 · News · Forschungsergebnis

Modellalgen zur Erforschung des Landganges

Morphologie verschiedener Zygnema-Arten. Oben von ‘Saalach’ und unten von ‘Elmau-Alm’ aus Kulturen verschiedenen Alters. Aufnahmen: CC Lizenz Herburger, Lewis & Holzinger (2015): Photosynthetic efficiency, desiccation tolerance and ultrastructure in two phylogenetically distinct strains of alpine Zygnema sp. (Zygnematophyceae, Streptophyta): role of pre-akinete formation. Protoplasma 252, 571-589

Ein Review in der frei zugänglichen Fachjournal-Serie Frontiers fasst den Wissensstand über Algen als Vorfahren der Landpflanzen zusammen und stellt die sich gerade zu neuen Modellpflanzen mausernden Arten vor. Deren Vorfahre dürfte vor etwa 450 bis 500 Millionen Jahren das Land erobert haben. Algen, wie Armleuchteralgen (siehe Alge des Jahres 2012 und Frontiers), Penium, Coleochaete, Spirogyra, Klebsormidium und Micrasterias (siehe Alge des Jahres 2008 und Frontiers) laden dazu ein, den Landgang mit den neuen molekularbiologischen Methoden zu erforschen (siehe Frontiers). Das nun erschienene Frontiers-Review fasst neun einzelne Arbeiten zum Thema zusammen.
Quelle: Frontiers

Weiterlesen
28. Juni 2016 · News · Forschungsergebnis

Sonnenschutzfaktor Prasiolin aus Grünalgen charakterisiert

Terrestrische Grünalgen, wie Prasiola calophylla, überleben an Standorten mit intensiver Sonneneinstrahlung. Foto: Andreas Holzinger

Forschenden ist es gelungen, den Sonnenschutzfaktor der Grünalge Prasiola calophylla mit einer neuen Methode zu isolieren, aufzureinigen und die chemische Struktur des UV-Schutzes aufzuklären. Wie sie herausfanden ist dies eine Mycosporin–ähnliche Aminosäure, die sie Prasiolin nennen. Die an Land lebende Grünalge muss in diesem Lebensraum mit extremen Strahlungen zurechtkommen und nutzt zum Schutz dazu die UV-Strahlung absorbierende Substanz. Die Innsbrucker Pharmazeuten publizierten ihre Ergebnisse gemeinsam mit Phykologen aus Rostock und Innsbruck im Fachjournal Planta. Ihre neue Methode ermöglicht es nun, weitere UV-Schutzfaktoren auch in anderen sonnenexponierten und UV-toleranten Organismen aufzuspüren und zu analysieren, die auch in medizinischen Hautschutzprodukten zum Einsatz kommen könnten.
Quelle: Uni Innsbruck

Weiterlesen
27. Juni 2016 · News · Forschungsergebnis

Größere Algenvielfalt erhöht deren Produktivität

Eine der in der Studie untersuchten Algenarten Pseudochlorella pringsheimii. Foto: Uni Göttingen

Forschende haben mit Mikroalgen verschiedene Maße für Biodiversität analysiert und den Zusammenhang mit der Veränderung deren Biomasseproduktion getestet. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass die Produktivität mit steigender Diversität für alle Biodiversitätsmaße steigt, wenn alle verwendeten Artenzahlen zusammen betrachtet werden. Wenn die Daten aber in Gruppen nach ihrer Artenzahl getrennt untersucht werden, ergibt sich für die verschiedenen Diversitätsmaße ein anderes Bild. Die Forschenden der Universitäten Göttingen, Zürich, Bonn und Jena veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachjournal New Phytologist.
Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
16. Juni 2016 · News · Forschungsergebnis

Sonnenschutz-Eiweiß in Algen entdeckt

Atomstruktur des neu entdeckten Proteins Calredoxin. Grafik: AG Hippler, WWU

Ein internationales Forscherteam hat in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii ein neuartiges Protein entdeckt und seine Struktur und Funktion aufgeklärt. Das Protein Calredoxin ist Hauptbestandteil eines Schutzmechanismus', der die Alge vor Schäden durch zu hohe Lichtintensitäten bewahrt. Das Protein kommt in den Chloroplasten vor, bindet den Mineralstoff Kalzium und bringt – abhängig von der Kalzium-Bindung – Redoxreaktionen in Gang. Die Forschenden um Prof. Dr. Michael Hippler von der Westfälische Wilhelms-Universität Münster (WWU) und Prof. Dr. Genji Kurisu von der Universität Osaka, Japan, haben die Ergebnisse im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.
Quelle: WWU

Weiterlesen
25. Mai 2016 · News · Forschungsergebnis

Wie Grünalgen unsere Nutzpflanzen verbessern könnten

Das Pyrenoid (blau) der Grünalgen könnte der Schlüssel zur Ertragssteigerung von Nutzpflanzen sein. Es wird durch Falschfarben-Elektronenmikroskopie im Querschnitt einer Algenzelle sichtbar und sitzt innerhalb des Chloroplasten (grün), der die Lichtenergie sammelt. Aufnahme: Moritz Meyer, Univ. of Cambridge

Grünalgen gewinnen ihre Energie aus Photosynthese, genau wie Pflanzen. Die Algen haben diesen Prozess über Pyrenoide allerdings verbessert. Mit Hilfe dieser speziellen Mikrostrukturen steigern sie die photosynthetische Effizienz. Wie genau das funktioniert, interessierte ein internationales Wissenschaftsteam, dem Forschende rund um Professor Mark Stitt vom Max-Planck-Institut (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm angehören. Zusammen mit Dr. Martin Jonikas aus Stanford untersuchten sie die Photosynthese der Alge Chlamydomonas reinhardtii und beschreiben im Fachjournal PNAS wie Grünalgen effektiver Photosynthese betreiben als Nutzpflanzen. Die neuen Erkenntnisse könnten Möglichkeiten bieten Erträge von Nutzpflanzen zu erhöhen.
Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

Weiterlesen
18. Februar 2016 · News · Forschungsergebnis

AIDS-Impfstoffproduktion in Grünlagen ermöglicht

Test auf erfolgreiche Integration fremder Geninformation für die Herstellung eines potentiellen AIDS-Impfstoffs in der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Foto: Rouhollah Barahimipour, MPI

Bislang gestaltete sich die gentechnische Veränderung des wohluntersuchten Modelorganismus Chlamydomonas reinhartii als schwierig. Neue Geninformationen nutzte die einzellige Grünalge meist nicht im gewünschten Umfang oder verlor die Information über die Zeit sogar wieder. Ein Team um Professor Ralph Bock vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam hat nun einen Algenstamm identifiziert, der besser mitarbeitet. Die Forscher haben zunächst die Geninformation optimiert, die dazu genutzt werden könnte Antikörper für das HI-Virus in Algen produzieren zu lassen, so dass sie von den Algen „verstanden“ und in das entsprechende Protein übersetzt werden kann. Hierfür wurde die Sequenz des Gens so verändert, dass sie Eigenschaften des Algenerbguts aufweist. „Außerdem haben wir einen Algenstamm gezüchtet, der die fremden Gene besser ablesen kann“, erklärt Juliane Neupert, Wissenschaftlerin in Golm. Das fremde, optimierte Gen, das als potentieller Bestandteil für einen AIDS-Impfstoff gilt, wurde daraufhin in den neuen Algenstamm eingefügt, um diese Kombination auf ihre Praxistauglichkeit zu prüfen. „Wir konnten eine optimierte p24-Genvariante herstellen, die wir mit Hilfe gentechnischer Methoden in den verbesserten Chlamydomonas-Stamm eingebaut haben“, erklärt Rouhollah Barahimipour, Erstautor der Studie. „Die Alge war nun tatsächlich in der Lage dieses verbesserte Gen abzulesen und das p24-Protein anzureichern“, bestätigt er. Sobald ein AIDS-Impfstoff gefunden ist, besteht nun die Möglichkeit diesen in der einzelligen Alge schnell und effizient zu produzieren. Damit können die Vorteile einer algenbasierten Medikamentenherstellung genutzt werden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal Plant Molecular Biology.
Quelle: MPI f. Molekulare Pflanzenphysiologie

Weiterlesen
18. Januar 2016 · News · Forschungsergebnis

Phytoplankton weniger effizient als vermutet

Das Plankton der Ozeane, das Sonnenlicht als Energiequelle nutzt, setzt mehr der aufgenommenen Energie wieder frei als es in den Aufbau körpereigener Substanz steckt. Wie amerikanische und koreanische Biologen im Fachmagazin Science beschreiben, gibt das an der Basis der Nahrungskette stehende Phytoplankton etwa 60 % der aufgenommenen Energie als Wärme ab und steckt nur 35 % in den Biomasseaufbau; der Rest wird als Fluoreszenz abgestrahlt. Das hat die Forschenden überrascht, denn bislang war man davon ausgegangen, dass es genau umgekehrt sei und dass die Primärproduzenten mehr als die Hälfte der aufgenommenen Energie in organisches Material umwandelt. Für die neue Studie hatten die Forschenden ein neues Messinstrument gebaut, das die abgestrahlte Fluoreszenz im Ozean vermaß. Ihre mehr als 150.000 Einzelmessungen hatten sie anschließend für alle Meere hochgerechnet. Diese geringe Umsetzung von Sonnenlicht in Biomasse führen die Forschenden auf dasjenige Drittel Phytoplankton zurück, das in nährstoffarmem Wasser lebt und aufgrund von Nahrungsknappheit nicht so effizient ist wie die photosynthesetreibenden Lebewesen nährstoffreicher Gewässer.

Weiterlesen
18. Januar 2016 · News · Forschungsergebnis

Arktische Braunalgen verlagern sich in flacheres Wasser

Die Biomasse des Fingertanges (Laminaria digitata) nahm in nur wenigen Jahren um das Achtfache zu. Die Tange der Gattung Laminaria waren 2007 zur Alge des Jahres gewählt worden. Foto: Annekatrin Enge, Alfred-Wegener-Institut

Die Seetangwälder vor Spitzbergen verändern sich mit dem Klima. Innerhalb von rund 15 Jahren nahm nicht nur die Biomasse der im Kongsfjord hauptsächlich vorkommenden Braunalgen um ein Vielfaches zu, die Unterwasserwälder verlagerten sich auch in flachere Wasser. Für ihre Studie im Fachjournal Polar Biology hatten deutsche und norwegische Algenforscher eine Tauchstudie der Jahre 1996 bis 1998 in den Jahren 2012 bis 2014 wiederholt und die Ergebnisse miteinander verglichen. Vor allem Fingertange (Laminaria digitata) wuchsen nach dem Jahrtausendwechsel häufiger im flacheren Wasser, wobei ihre Biomasse um das Achtfache zunahm. Die Forschenden interpretieren das neue Verbreitungsmuster und die vermehrte Biomasse als Reaktion der Algen auf Klimaänderungen in der Arktis. Denn seit dem Jahr 2007 fehlt das Wintereis, das bislang die küstennahen Algen regelmäßig abschürfte. Die erhöhte Gletscherschmelze verstärkte die Sedimentation, die ihrerseits den bislang in der Tiefe wachsenden Algen nun das Licht zur Energiegewinnung nimmt.

Weiterlesen
11. Oktober 2015 · News · Forschungsergebnis

Algenvorfahre der Landpflanzen war bereits auf Symbiose eingerichtet

Wie die Eroberung des Landes durch Pflanzen vor 450 Millionen Jahren vor sich ging, ist noch nicht geklärt. Um herauszufinden, ob die Fähigkeit der Pflanzen mit Pilzen Symbiosen auszubilden, den Landgang begünstigte, hat ein internationales Team die Genome von zehn Grünalgen und primitiven Landpflanzen miteinander verglichen. Dazu analysierte es, in welchem der 259 Transkriptome ein bestimmter Schlüsselregulator zu finden war. Dieser Schlüssel, die Kalzium- und Calmodulin-abhängige Kinase, ermöglicht erst das Zusammenspiel der beiden so unterschiedlichen Organismen. Wie das Team herausfand, war dieses Schlüsselenzym bereits vorhanden, bevor die ersten Pflanzen das Land eroberten. Demzufolge war der jüngste gemeinsame Vorfahre von Landpflanzen und Grünalgen bereits auf symbiontische Interaktionen mit Pilzen eingerichtet, schildert das Team im Fachjournal PNAS (doi: 10.1073/pnas.1515426112). Das UK's Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) hat ein Video dazu auf YouTube veröffentlicht.
Quelle: PNAS (engl.)
zum  Video des BBSRC

Weiterlesen
07. Oktober 2015 · News · Forschungsergebnis

Neue Grünalgen-Gattung Barranca mit semiterrestrischer Lebensweise

In einem Vulkancanyon auf La Palma (Kanarische Inseln) entdeckten Kölner Algenforscherinnen und –forscher gemeinsam mit spanischen Kollegen eine neue Grünalgengattung. Sie stellen Barranca multiflagellata im American Journal of Botany vor, die das wechselhafte Habitat am Vulkan besiedelt, in dem sich Überflutung und Dürre abwechseln. Die neue Alge eignet sich daher für das Studium von Anpassungen an die semiterrestrische Lebensweise, in der Organismen enorme Schwankungen in der Umwelt ausbalancieren müssen.
Quelle: Am. J. Botany (engl.)

Weiterlesen
17. September 2015 · News · Forschungsergebnis

Blaualge Spirulina platensis schützt vor Lippenherpes

Forschende haben die Wirksamkeit des Polysaccharides Calcium-Spirulan (Ca-SP) aus der Blaualge Spirulina platensis gegen das Herpes simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) nachgewiesen. Eine Creme aus dem Algenextrakt und dem Polysaccharid schützt effektiv vor Lippenherpes, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einer Beobachtungsstudie zeigen konnten. Das Polysaccharid Ca-SP ist auch gegen weitere Herpesviren wirksam. Die Ergebnisse sind nun im Journal of Allergy and Clinical Immunology erschienen. Beteiligt waren das Dermatologikum Hamburg, das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und das Heinrich-Pette-Institut (HPI).
Quelle: HPI

Weiterlesen
03. September 2015 · News · Forschungsergebnis

Algen formten den Schneeball Erde

Mehrmals hat sich die Erde in der Vergangenheit in einen Schneeball verwandelt. Die Ozeane gefroren teilweise zu Eis, die Landmassen verschwanden unter Schneedecken, selbst in Äquatornähe herrschte Winter. Jetzt haben Forschende unerwartete Mittäter für zumindest eine der globalen Eiszeiten ausgemacht: Algen. Die Einzeller trugen vermutlich dazu bei, dass sich viel mehr Wolken bildeten, die das Sonnenlicht zurück ins All reflektierten. Dadurch kühlte die Erde ab. Christian Hallmann, der am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) in Bremen forscht, hat gemeinsam mit Georg Feulner und Hendrik Kienert vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung diese Theorie im Fachblatt Nature Geoscience veröffentlicht.
Quelle: MPG

Weiterlesen
21. April 2015 · News · Forschungsergebnis

Drei neue Arten von Kieselalgen entdeckt

Rasterelektronische Aufnahme der drei neu entdeckten Arten: Grammonema rostockensis, Halamphora woelfeliae und Navicula kongfjordensis (v.l.n.r.). Foto: privat

Forschende haben auf einer Expedition in der Arktis drei neue Arten von Kieselalgen entdeckt. Der Fund erfolgte eher zufällig als die Wissenschaftler um Prof. Ulf Karsten vom Lehrstuhl für angewandte Ökologie und Phykologie der Universität Rostock auf Spitzbergen in der Arktis feststellten, dass viele Algen der Wissenschaft noch völlig unbekannt sind. Die neu entdeckten Mikroalgen identifizierte er gemeinsam Dr. Regine Jahn vom Botanischen Garten der Freien Universität Berlin, einer hoch anerkannten Kuratorin für Kieselalgen. Sie machte sich an die Arbeit, untersuchte die Proben molekularbiologisch und elektronenmikroskopisch. Dann stand unumstößlich fest: Die Rostocker haben tatsächlich drei neue Kieselalgen auf Spitzbergen entdeckt, die sie nach ihrer Universität, ihrer Entdeckerinnen, Jana Wölfel, und nach dem Fundort benannten. Sie heißen: Grammonema rostockensis, Halamphora woelfeliae und Navicula kongfjordensis. Über sie berichtet das Forscherteam aktuell im Fachjournal Polar Biology (doi:  10.1007/s00300-015-1683-2). Die Rostocker untersuchen in den Bodenkrusten rund um den Kongsfjord auf Spitzbergen unter anderem wie sich der Klimawandel auf die vielen dort lebenden Arten auswirkt und welche die Verlierer und wer die Gewinner der Umweltänderungen sind.
Quelle: Uni Rostock

Weiterlesen
02. April 2015 · News · Forschungsergebnis

Evolutionärer Erfolg mariner Kieselalgen

Die marine Kieselalge Craspedodiscus sp. unter dem Raster-elektronenmikroskop. Foto: O. Romero, MARUM

Die zu den Mikroalgen zählenden Diatomeen traten vor etwa 40 Millionen Jahren ihren Aufstieg zu einem der wichtigsten Produzenten von Biomasse an. Was sie so erfolgreich werden ließ, hat nun ein internationales Forscherteam anhand von Meeresbodenablagerungen in Kombination mit Computersimulationen untersucht. In ihrer im Fachjournal PNAS erschienenen Studie beschreiben sie den Zusammenhang zwischen der Erosion silikathaltiger Gesteine an Land und dem evolutionären Erfolg der marinen Diatomeen. An der Studie waren Forschende vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (MARUM) beteiligt.
Quelle: MARUM

Weiterlesen
23. Januar 2015 · News · Forschungsergebnis

Chloroplasten aus Chlamydomonas in 3D

Inneres eines Chloroplasten der Alge Chlamydomonas. Kleine Kanäle verbinden die energieliefernden Thylakoide (grüne Stapel, links) mit dem Pyrenoid (rechts). Bild: Ben Engel, Copyright: MPI für Biochemie

Einem Forscherteam um Wolfgang Baumeister vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried ist es gelungen, das Innenleben eines Chloroplasten lebensecht als 3D-Struktur abzubilden. Mit der Methode der Kryoelektronentomographie konnten sie hochauflösende dreidimensionale Bilder erzeugen, die dem Innenleben der intakten Zelle entsprechen. Mit dieser Technik haben sie das Innere von Chloroplasten der Alge Chlamydomonas reinhardtii dreidimensional untersucht und konnten neue Details zu deren Anordnung und Funktionsweise offenlegen. „Die Ergebnisse sind die ersten dieser Art und ermöglichen uns, neue Einblicke in den Mechanismus der Photosynthese zu erlangen“, sagt der Erstautor der Studie Benjamin Engel, die im Fachjournal eLife erschien.
Quelle: MPI für Biochemie

Artikel inkl. Video direkt bei eLife

Weiterlesen
12. Dezember 2014 · News · Forschungsergebnis

DNA-Barcoding von Kieselalgen dreimal detaillierter als klassische Analysen

Kieselalgenfülle in der Gewässerprobe aus der Lausitzer Neiße unter dem Lichtmikroskop. Aufnahme und Copyright Forschungsgruppe Diatomeen, BGBM

Ein deutsches Forschungsteam verglich die Kieselalgen in den Flüssen Oder und Lausitzer Neiße systematisch mit klassischen und modernen Bestimmungsmethoden. Die moderne Bestimmung der Kieselalgenarten mittels DNA-Barcoding ist demzufolge fast dreimal so genau wie eine sehr detaillierte morphologische Untersuchung: Während molekulargenetisch 270 Taxa (d.h. Arten und Unterarten) entdeckt wurden, konnten morphologisch nur 103 Taxa identifiziert werden. Kieselalgen werden routinemäßig als Bioindikatoren innerhalb der EU-Wasserrahmenrichtlinie zur Bestimmung der Gewässergüte untersucht. Die Untersuchung wird entscheidende Auswirkung für die Gewässergüteanalyse in Europa haben. Die verblüffenden Ergebnisse wurden gerade online in der Zeitschrift Molecular Ecology Resources veröffentlicht. Beteiligt waren Forscherinnen und Forscher des Botanischen Gartens und Botanischen Museums Berlin-Dahlem (BGBM) der Freien Universität Berlin, des Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, der Universität zu Köln und der Justus-Liebig-Universität Gießen.

Quelle: BGBM

Weiterlesen
11. Dezember 2014 · News · Forschungsergebnis

Ozean paradox! - Kieselalgen, Kohlendioxid und Klima

Die Kieselalge Arachnodiscus sp. Foto: C. Lopes, CIIMAR, Porto

In den Proceedings der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften (PNAS) berichtet ein internationales Forschungsteam von überraschenden Vorgängen im Ozean: Als sich die Erde am Ende der letzten Eiszeit erwärmte, nahmen die Wachstumsraten des pflanzlichen Planktons im Nordost-Pazifik ab. Dennoch wurde mehr Überreste der mikroskopisch kleinen Pflanzen am Meeresboden abgelagert. In ihrem Artikel klären die Forschenden das scheinbare Paradoxon auf und zeigen seine Bedeutung für unsere Klimazukunft auf, meldet das Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (MARUM).

Quelle: MARUM

Weiterlesen
05. Dezember 2014 · News · Forschungsergebnis

Neue Veröffentlichungen im Journal Perspectives in Phycology (November 2014)

Autophagy in Algae
Authors: M.E. Pérez-Pérez and J.L. Crespo

Learning new tricks from an old cycle: the TCA cycle in cyanobacteria, algae and plants
Authors: S. Zhang and D.A. Bryant

Complex plastids of chlorarachniophyte algae
Author: Y. Hirakawa

Cell death in algae: physiological processes and relationships with stress
Authors: J.A. Berges and C.J. Choi

The cyanobacteria: morphological diversity in a photoautotrophic lifestyle
Authors: E. Flores and A. Herrero

Weiterlesen
21. November 2014 · News · Forschungsergebnis

Eisendüngung im Südpolarmeer verringert Speicherung von Kohlendioxid in der Tiefsee

Zwischen dem Ozean und der Atmosphäre herrscht reger Austausch des Treibhausgases Kohlendioxid. Das Südpolarmeer spielt hierbei eine wichtige Rolle. Foto: Frank Rödel, AWI

Eine neue Studie zur natürlichen Eisendüngung im Südpolarmeer zeigt, dass zusätzliches Eisen die Wirksamkeit der sogenannten biologischen Pumpe, die Kohlendioxid aus den oberen Wasserschichten in die Tiefsee transportiert, reduziert. Wie ein internationales Forscherteam um Dr. Ian Salter vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) herausfand, bedingt die Eisendüngung, dass sich neben Phytoplankton auch Kalkschalen bildende Meeresbewohner vermehren, welche sich von den Algen ernähren. Diese Tiere setzen Kohlendioxid frei, wenn sie ihre Kalkschalen bauen. Wachsen und sterben diese Lebewesen in einem Meeresgebiet mit einem hohen natürlichen Eiseneintrag, werden dort bis zu 30 Prozent weniger Kohlendioxid in die Tiefsee verfrachtet als bisher angenommen. Ein wichtiger Effekt: Wird er ignoriert, hieße das, man überschätzt, wie viel Kohlendioxid der Ozean bei Eisendüngung speichern kann. Die Studie erscheint im Fachmagazin Nature Geoscience.

Quelle: AWI

Weiterlesen
19. November 2014 · News · Forschungsergebnis

Rhodolithe erschaffen ökologische Nischen in der Arktis

In der Arktis lebende coralline Rotalgen können durch ihre besondere Form Nischen für viele Tierarten bilden, ebenso wie Korallen. Mit computertomographischer Scans und Unterwasseraufnahmen zeigte Dr. Sebastian Teichert vom Lehrstuhl für Paläoumwelt an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), dass diese Rhodolithe genannten, zu runden Gebilden gewachsenen Algenkrusten, tatsächlich die Biodiversität ihrer Umwelt erhöhen. Die Ergebnisse publizierte er im Fachjournal Scientific Reports.

Quelle: FAU

Weiterlesen
19. November 2014 · News · Forschungsergebnis

Vier neue Kieselalgen-Arten entdeckt

Die 4 neuen Arten (v.o.n.u.): Amphora berolinensis, Mayamaea terrestris, Planothidium caputium und Stauroneis schmidae

Die Diatomeen-Forschungsgruppe im Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin-Dahlem (BGBM) der Freien Universität Berlin hat vier neue Kieselalgen-Arten entdeckt. Sie fand sie zufällig bei der Erstellung eines neuen, standardisierten Ablaufs für eine Referenz-Datenbank für Kieselalgen. Dazu hatte ein Team um Dr. Regine Jahn stichprobenartig die Kieselalgen von elf verschiedenen Gewässerstandorten in Berlin untersucht. Die verblüffenden Ergebnisse sind in der Open-Access-Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht. Der standardisierte Ablauf für die Erarbeitung einer Referenz-Datenbank wird große Auswirkungen auf die Arbeitsweise von Wissenschaftlern aller Organismengruppen beim DNA-Barcoding haben, der Analyse eines kurzen Abschnitts ihrer Erbinformation, ähnlich dem Produktbarcode im Supermarkt.

Quelle: BGBM

Weiterlesen
10. November 2014 · News · Forschungsergebnis

Wirkstoffe aus Braunalgen hemmen die Vermehrung von HIV-Viren

Nahaufnahme einer Braunalge in einem Korallenriff des Roten Meeres. Foto: Nanne van Hoytema, ZMT

Extrakte von Braunalgen könnten gegen die Infektion des Menschen mit dem Immunschwächevirus HIV-1 wirksam sein. Ein internationales Forscherteam ließ Extrakte der Braunalge Lobophora auf menschliche Zellkulturen einwirken und stellte fest, dass die Viren nicht mehr in die Wirtszellen eindringen konnten, um sich dort zu vermehren. An der im Fachjournal Plos one erschienenen Studie des Forscherteams war der Riffökologe Christian Wild vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) beteiligt.

Quelle: ZMT

Weiterlesen
07. November 2014 · News · Forschungsergebnis

Blasentang ist robuster als vermutet

Blasentang Fucus vesiculosus. Foto: Martin Wahl, GEOMAR

Der Blasentang (Fucus vesiculosus) ist eigentlich eine der wichtigsten Braunalgenarten im nordatlantischen Raum. In der Ostsee gehen die Bestände aber seit Jahren zurück. Auf der Suche nach den Gründen haben Biologen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel jetzt Abwehrmechanismen des Blasentangs gegenüber bakteriellen Schädlingen analysiert. Das überraschende Ergebnis: Die Abwehr erwies sich auch bei Umweltveränderungen als überaus robust. Dabei fanden die Kieler Forscher außerdem heraus, dass die gleichen Stoffe, die schädliche Bakterien abwehren, andere für den Blasentang nützliche Bakterien anlocken. Die Studie erschien im Online-Wissenschaftsjournal Plos one.

Quelle: GEOMAR

Weiterlesen
27. Oktober 2014 · News · Forschungsergebnis

Rot- und Blaulicht-Rezeptoren steuern die Aktivität von Enzymen

Lichtmikroskopische Aufnahme einer Kieselalge. Foto: Christian Wilhelm, Uni Leipzig

Kieselalgen spielen für die Wasserqualität und für das Weltklima eine wichtige Rolle. Sie erzeugen einen großen Teil des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre und bewerkstelligen etwa ein Viertel der globalen CO2-Assimilation. Ein entschiedener Faktor dabei sind ihre Lichtrezeptoren. Forschende der Universität Leipzig und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung haben nun herausgefunden, dass die Art des Lichts den Kohlenstofffluss in den Algen steuert. „Wir konnten nun erstmals zeigen, dass Lichtrezeptoren, die die Intensität des blauen oder des roten Lichts messen können, nicht nur die Gentranskription verändern, sondern direkt die Aktivität von Enzymen im Stoffwechsel steuern,“ sagt Prof. Dr. Christian Wilhelm, Leiter der Abteilung Pflanzenphysiologie an der Universität Leipzig. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden kürzlich in der Online-Fachzeitschrift Plos one veröffentlicht.

Quelle: Uni Leipzig

Weiterlesen
16. Oktober 2014 · News · Forschungsergebnis

Kleines Molekül mit hohem Lichtschutzfaktor

Cyanobakterien im Fotobioreaktor bei unterschiedlichen Lichtintensitäten. Quelle: Dominik Kopp, Uni Freiburg

Cyanobakterien betreiben Fotosynthese, gewinnen dadurch Energie und produzieren Sauerstoff. Zu viel Sonnenstrahlung kann jedoch die empfindlichen Fotosynthesesysteme der Zellen zerstören. Bislang nahm man an, dass vor allem Signalsysteme, die aus Proteinen bestehen, solche komplexen Regulationsprozesse in den Cyanobakterien steuern. Die Arbeitsgruppen um Prof. Dr. Annegret Wilde und Prof. Dr. Wolfgang Hess vom Institut für Biologie III der Universität Freiburg haben nun gezeigt, dass die Natur dieses Problem mithilfe des spezialisierten RNA-Moleküls PsrR1 löst. Es besteht aus nur 131 Nukleotiden und ist somit fünf- bis zehnmal kleiner als durchschnittliche mRNA-Moleküle. PsrR1 übernimmt eine zentrale Funktion beim Umbau des Fotosyntheseapparates, wenn zu viel Licht auf die Zellen auftrifft. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal The Plant Cell veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

Weiterlesen
02. Oktober 2014 · News · Forschungsergebnis

Grünes Licht für clevere Algen

Schema einer Cryptophytenzelle. Kristallstruktur (blau) von GtCPES, das die Form eines nur am Boden geschlossenen Fasses besitzt, in dessen Öffnung das Pigment Phycoerythrobilin hineinpasst. © Kristina Overkamp

Cryptophyten, komplexe einzellige Algen, haben ihre Lichterntemechanismen im Lauf der Evolution stark an ihre Umgebung angepasst und können daher auch grünes Licht nutzen. Forschende um Prof. Dr. Nicole Frankenberg-Dinkel von der Ruhr-Uni Bochum (RUB) decken erstmals Gemeinsamkeiten und Unterschiede beim Zusammenbau der Lichterntekomplexe der Cryptophyte Guillardia theta im Vergleich zu Cyanobakterien und Rotalgen auf. Sie gewannen dabei Einblicke in die komplexe Biosynthese cryptophytischer Phycobiliproteine und veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Journal of Biological Chemistry.

mehr bei der RUB

und ausführlich beim idw

16. Juli 2014 · News · Forschungsergebnis

Kurzschluss in der Nahrungskette der Meere

Forschende haben die viralen Infektionsmechanismen bei der Meeresalge Emiliania huxleyi aufgeklärt, die zwar winzig ist, aber trotzdem das Weltklima beeinflusst (und daher von der Sektion Phykologie zur Alge des Jahres gekürt wurde): Das Team um Prof. Dr. Georg Pohnert von der Uni Jena hat jetzt gemeinsam mit Forschenden des Weizman Instituts in Israel das komplexe Zusammenspiel untersucht. Im Fachmagazin The Plant Cell beschreiben sie erstmals die molekularen Mechanismen der Virus-Algen-Beziehung: schon eine Stunde nach Beginn der Infektion haben die Viren den Stoffwechsel der Algen komplett umgekrempelt, sie produzieren dann verstärkt bestimmte Sphingolipide, die die Viren zur Vermehrung brauchen. Nach wenigen Stunden platzen die infizierten Algen und setzen je etwa 500 neue Viren frei. Damit widerlegte das Forscherteam auch die bislang geltende Ansicht, nach der der Nahrungskreislauf im Meer wie eine lineare Kette sei. Bislang dachte man, Algen, die Sonnenenergie speichern und CO2 binden, wären die Nahrungsgrundlage für kleine Tiere und Fische, die wiederum von größeren Fischen gefressen werden. Doch durch die Viren komme es zu einer Art „Kurzschluss“ in dieser Kette: "Die Viren zweigen so einen substanziellen Teil des gesamten fixierten Kohlenstoffs aus der bislang bekannten Nahrungskette ab und speisen daraus Bakterien in der Tiefsee", erläutert Pohnert.

Quelle: Uni Jena

Weiterlesen
31. März 2014 · News · Forschungsergebnis

Polytomella: Alge ohne Photosynthese und ohne Plastiden-Genom

Manche Algenarten und manche Pflanzen betreiben keine Photosynthese und haben dann teils auch kein Plastiden-Genom. Wie sie diesen Teil des Genoms verlieren, ist zwar noch nicht restlos aufgeklärt. Eine aktuelle Studie stellt nun die Alge Polytomella vor, die als erstes gut analysiertes Beispiel dafür stehen kann, dass eine Alge tatsächlich kein Chloroplasten-Genom hat. Das ist erstaunlich, denn bislang ging man davon aus, dass die Chloroplasten-DNA auch ohne Photosynthese für die Pflanze unverzichtbar sei. Über diese Entdeckung berichten amerikanische Forschende im Fachjournal Plant Physiology.

Quelle: Plant Physiology

Weiterlesen
21. Januar 2014 · News · Forschungsergebnis

Viren in Cyanobakterien lassen afrikanische Flamingo-Population verschwinden

Sind die Blaualgen im See nicht von Viren befallen, treten Flamingos in Massen auf, wie hier am Lake Bogoria in Kenia. Copyright: Michael Schagerl

Ein Team um den Algenforscher Michael Schagerl und den Virenökologen Peter Peduzzi von der Universität Wien fand die Ursache für das massenhafte Verschwinden der in den Sodaseen des ostafrikanischen Rift Valley lebenden Flamingo-Populationen. Hauptnahrung der Flamingos sind Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt. Werden die Blaualgen von Viren befallen - was von Zeit zu Zeit geschieht - verschwinden damit auch hunderttausende Flamingos. Die Wissenschaftler publizierten die Ergebnisse des von ihnen untersuchten Kaskadeneffekts in der Fachzeitschrift The ISME Journal, das zur Nature Publishing Group gehört.

Quelle: Uni Wien

Weiterlesen
20. November 2013 · News · Forschungsergebnis

Rotalgen bezeugen Eisschmelze in der Arktis

Elementaranalyse mit Elektronenstrahl-Mikrosonde: Grüne Bereiche enthalten viel Magnesium (=Sommermonate), blaue Farben wenig (=kalte Temperaturen). Foto: Uni Göttingen

Wissenschaftlern der Universität Göttingen ist es gelungen, die Entwicklung des Meereises in der Arktis erstmals bis ins Mittelalter zurück zu verfolgen. Ein Team aus deutschen, US-amerikanischen und kanadischen Wissenschaftlern entdeckte bei Tauchgängen in der Arktis auf dem flachen Meeresgrund Rotalgen, die dort seit 650 Jahren wachsen und dabei jährlich baumringartige Strukturen bilden, anhand derer sich die Entwicklung der darüber liegenden Eisschicht verfolgen lässt. Die Ergebnisse über die Kalk bildende Rotalgenart Clathromorphum compactum, wurden in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht. Wie sie herausfanden, schmilzt die Eisdecke in der Arktis seit Mitte des 19. Jahrhunderts kontinuierlich. Bislang reichten die Daten von Satelliten lediglich bis in die späten 1970er-Jahre zurück.

Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
07. November 2013 · News · Forschungsergebnis

Wie Grünalgen im Dunklen überleben

Grünalgen im Licht (links) und in luftdicht verschlossenen Flaschen im Dunkeln (rechts). © RUB, Foto: AG Photobiotechnologie

Wenn die Sonne scheint, kurbeln Mikroalgen wie Chlamydomonas reinhardtii ihren Stoffwechsel durch Fotosynthese an. Ist es dunkel, stellen die Einzeller ihren Stoffwechsel auf Zellatmung um, die bei uns Menschen die einzige Möglichkeit ist, effizient lebenswichtige Energie herzustellen. Diese Zellatmung aber benötigt Sauerstoff, der im Erdboden, wo die Alge mitunter lebt, Mangelware ist. Chlamydomonas geht dann die Luft aus. Gemeinsam mit Kollegen der University of California Los Angeles und der Michigan State University berichten Forschende der Ruhr-Uni Bochum (RUB) in der Zeitschrift The Plant Cell in einem Large Scale Biology-Artikel, wie sich das genetische Programm der Grünalge unter dieser Stressreaktion verändert.

Quelle: RUB

Weiterlesen
30. Oktober 2013 · News · Forschungsergebnis

Grünalgen wackeln sich in den Takt

Die Grünalge ist ein Mikro-Brustschwimmer. Mechanische Kräfte halten ihre beiden Schwimmarme im Takt: Deren Schwimmzüge verlangsamen oder beschleunigen sich, je nachdem wie die Zelle beim Schwimmen wackelt. Foto und © MPI f. molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden

Der Schlag von Geißeln ist ein Grundprinzip wie sich Organismen fortbewegen. Wie sie aber mehrere der kleinen Zellschwänze synchronisieren, war bislang ungeklärt. Dresdner Forschende vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik und vom Institut für Physik komplexer Systeme haben nun zeigen können, wie die Grünalge Chlamydomonas ihre beiden Schwimmarme durch eine raffinierte Wackelbewegung im Gleichtakt hält. Dazu erarbeiteten die Forschenden erst ein theoretisches Modell, dass sie dann in Experimenten mit dem Mikro-Brustschwimmer belegen konnten: Geraten die beiden Schwimmarme einmal außer Takt, beginnt die Zelle zu wackeln. Dadurch verlangsamen oder beschleunigen sich wiederum deren Schwimmzüge. Der daraus resultierende Synchronisations-Mechanismus beruhe allein auf der Kopplung zwischen den beiden Bewegungen, der des Körpers und der der Geißeln; spezielle Sensoren oder chemische Signale seien nicht nötig, schreiben die Forschenden in der Zeitschrift PNAS.

Quelle: MPG

Weiterlesen
25. September 2013 · News · Forschungsergebnis

Viren und Algen im Meer: Einfluss der Viren auf den biogeochemischen Kohlenstoffkreislauf

Phaeocystis globosa bildet sternenförmige Strukturen und Filamente. Aufnahme: MPI für Marine Mikrobiologie, Bremen

Max-Planck-Forscher aus Bremen und ihre niederländischen Kollegen haben jetzt nachgewiesen, wie Viren die Freisetzung organischer Verbindungen aus der Alge Phaeocystis globosa regulieren. Sie berichten jetzt im angesehenen ISME-Journal.
Phaeocystis globosa ist eine Algenart, die giftige Algenblüten an den Küsten der Nordsee hervorruft. Wenn die Algen am Ende der Blüte absterben, führt dies zu einer massiven Freisetzung von organischer Materie, was wiederum das Wachstum bestimmter Bakterienarten stimuliert, die auf Kohlenstoffverbindungen angewiesen sind (Heterotrophe gamma- und alpha-Proteobakterien) und damit den biogeochemischen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen.

Quelle: MPI

Weiterlesen
20. September 2013 · News · Forschungsergebnis

Lebensgemeinschaft und Leistungsfähigkeit des größten Rotalgen-Schildes im Südatlantik vermessen

565 Tausend Tonnen Kohlenstoff bindet die Lebensgemeinschaft der Abrolhos-Bank im Meer vor der Küste Brasiliens jeden Tag. Mikrobiologen belegten damit die enorme Leistungsfähigkeit dieses Ökosystems, das auf Rhodolithen basiert, freilebenden, krustenbildenden Rotalgen. Das internationale Team vermaß darüber hinaus die Photosyntheseleistung des Holobionten und analysierte die in den Algenkrusten vorkommenden Bakteriengemeinschaften. Diese stellten sie am 29. August in der Zeitschrift ISME vor, dem Fachmagazin der Internationalen Gesellschaft für Mikrobiologische Ökologie.

mehr bei ISME
doi: 10.1038/ismej.2013.133

20. September 2013 · News · Forschungsergebnis

Höhere Temperaturen verändern Nährstoffgleichgewicht und Metabolismus des Phytoplanktons

Der Protein-Aufbau im Phytoplankton steigt enorm, wenn die Temperatur des Meeres im Zuge des Klimawandels steigt. Das hat ein internationales Team mit einer Kombination diverser Techniken und Computersimulationen herausgefunden. Gleichzeitig verändert sich das Verhältnis von Stickstoff zu Phosphat, sodass die Wissenschaftler von einem zunehmenden Stickstoffmangel im Meer ausgehen. Dieser bislang unterschätzte Einfluss der Temperatur auf die Nährstoffverteilung und marine Stöchiometrie werde die großen biogeochemischen Zyklen im Meer nachhaltig beeinflussen, wie sie in der Zeitschrift Nature Climate Change am 8. September darlegen. An der Studie beteiligten sich Sektionsmitglied Klaus Valentin vom Alfred-Wegener-Institut sowie Thomas Mock von der University of East Anglia, im britischen Norwich, der die Alge des Jahres 2011 vorstellte.

mehr in Nature Climate Change
doi: 10.1038/nclimate1989

21. März 2013 · News · Forschungsergebnis

Gentransfer: Rotalgen schafften, wovon Biotechnologen träumen

Rotalgen an heißen Quellen im Yellowstone-Nationalpark in den USA. Foto: Andreas Weber

Biologen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) um Prof. Dr. Andreas Weber und Prof. Dr. Martin Lercher sowie das Marburger Sektionsmitglied Prof. Dr. Stefan Rensing berichten gemeinsam mit Forschern der Oklahoma State University in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science, wie es die Rotalge Galdieria bewerkstelligte, sich die Gene einer Vielzahl anderer Organismen einzuverleiben, und damit extreme Lebensräume erobern konnte. Die Alge hat Gensequenzen mittels horizontalem Gentransfer kopiert, die andere Organismen für ihre evolutionären Anpassung an extreme Umgebungen entwickelt haben: die Hitze-Unempfindlichkeit schon vor Jahrmillionen von Archaebakterien, die Resistenz gegen Schwermetalle wie Quecksilber und Arsen von Bakterien. „Letztlich ist es Galdieria gelungen, wovon viele Biotechnologen träumen“, erklärt Prof. Weber. „Sie hat Gene aus einer Vielzahl verschiedener Organismen aufgenommen und sich so neue, für den Überlebenskampf wichtige Eigenschaften angeeignet.“

Quelle: HHU

Weiterlesen