am Puls Biologie 5, Schulbuch

63 Zellstoffwechsel Blick in die Forschung Sonnenbetriebene Meeresschnecken SYMBIOSE EINER MEERESSCHNECKE MIT CHLOROPLAS- TEN AUS ALGEN Du weißt bereits, dass sowohl Pflanzen als auch Cyanobakteri- en und Algen Fotosynthese betreiben können. In der Foto- synthese stellen die Zellen dieser Organismen organisches Material selbst her. Der Ort der Fotosynthese sind die Chloro- plasten, die grünen Organellen in der Zelle. Eine spezielle Gruppe von Meeresschnecken macht sich dies auf eine unerwartete Art zunutze: Diese Schnecken fressen Al- gen, verdauen aber deren Chloroplasten nicht , sondern lagern sie stattdessen im eigenen weit verzweigten Verdauungstrakt ein. Die Zellschicht, die den Verdauungstrakt von der Oberflä- che der Schnecke trennt, ist sehr dünn, sodass das Licht sie unmittelbar durchdringen kann. Die aufgenommenen Chloro- plasten bleiben für eine gewisse Zeit funktionsfähig und be- treiben weiterhin Fotosynthese, obwohl sie sich nun im Ver- dauungstrakt der Schnecke befinden. Die Schnecke produziert also mithilfe der Chloroplasten einen Teil ihrer Nahrung selbst. Bei manchen Arten funktioniert dies so gut, dass die Schnecke über Monate keine zusätzliche Nahrung aufnehmen muss. Neben der Nahrungsproduktion gibt die Einlagerung von Chloroplasten der Schnecke außer- dem eine Grünfärbung , die sie in ihrem Lebensraum gut tarnt. Farblich ist die Schnecke von den Algen rund um sich herum nicht zu unterscheiden. Man spricht hier von einer Symbiose zwischen der Schnecke und den Chloroplasten der Alge, das heißt von einem Zusam- menleben, das für beide Partner vorteilhaft ist. Symbiosen zwischen unterschiedlichsten Organismen sind gar nicht so selten. Meist passiert die Symbiose allerdings zwischen zwei vollständigen, intakten Organismen. Was dieses Beispiel so besonders macht ist, dass hier Zellorganellen von Algen, näm- lich Chloroplasten, eine Symbiose mit einer Schnecke einge- hen. Seit den 1970er Jahren weiß man, dass Meeresschnecken Chloroplasten von Algen auf diese Art und Weise „stehlen“ können. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigten nun, dass die Schnecken sich vermutlich sogar manche Gene der Algen an- geeignet haben, um die Chloroplasten im eigenen Verdau- ungstrakt in Betrieb zu halten (siehe Aufgabe 1). Abb. 26: Chloroplasten färben die Meeresschnecke grün. Chloroplasten einer Alge ( Vaucheria litorea ) und die Meeresschnecke ( Elysia chlorotica ), die die Chloroplasten dieser Alge im eigenen Körper eingelagert hat. Aufgaben W 1 Wie oben im Text beschrieben, haben amerikanische Wissenschafterinnen und Wissenschafter entdeckt, dass die Meeres- schnecken nicht nur die Chloroplasten, sondern vermutlich auch Gene der Algen übernehmen. Verwende die oben genannte Literaturangabe, um im Internet die entspre- chende Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „The Biological Bulletin“ zu suchen. Finde den „Abstract“ dieser Arbeit, das ist die englische Zusammenfassung, und fasse den Inhalt in wenigen Sätzen schriftlich zusammen. Finde heraus in welchem Jahr der Artikel veröffent- licht wurde, und an welchen Institutionen die beteiligten Forscher und Forscherinnen arbei- teten. S 2 Lies über Seeanemonen und Anemo- nenfische im Internet nach. Ihr Zusammen- leben stellt ebenfalls eine Symbiose dar. Be- schreibe die Rolle der beiden Partner in der Symbiose. Erkläre was die Symbiose im Bei- spiel der Anemonenfische vom Beispiel der fotosynthetischen Schnecke unterscheidet? Begründe deine Erklärung schriftlich in deinem Biologieheft. Literatur: Schwartz, J. A.; Curtis, N. E.; Pierce, S. K.: FISH labeling reveals a horizontally transferred algal (Vaucheria litorea) nuclear gene on a sea slug (Elysia chlorotica) chromosome. In: Biological Bulletin. 2014, Jg. 227, H. 3., S. 300–312. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv