Aufgaben 73 Zellstoffwechsel Blick in die Forschung Sonnenbetriebene Meeresschnecken Symbiose einer Meeresschnecke mit Chloroplasten aus Algen Du weißt bereits, dass sowohl Pflanzen als auch Cyanobakterien und Algen Fotosynthese betreiben können. In der Fotosynthese stellen die Zellen dieser Organismen organisches Material selbst her. Der Ort der Fotosynthese sind die Chloroplasten, die grünen Organellen in der Zelle. Eine spezielle Gruppe von Meeresschnecken macht sich dies auf eine unerwartete Art zunutze: Diese Schnecken fressen Algen, verdauen aber deren Chloroplasten nicht, sondern lagern sie stattdessen im eigenen weit verzweigten Verdauungstrakt ein. Die Zellschicht, die den Verdauungstrakt von der Oberfläche der Schnecke trennt, ist sehr dünn, sodass das Licht sie unmittelbar durchdringen kann. Die aufgenommenen Chloroplasten bleiben für eine gewisse Zeit funktionsfähig und betreiben weiterhin Fotosynthese, obwohl sie sich nun im Verdauungstrakt der Schnecke befinden. Die Schnecke produziert also mit Hilfe 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 außerdem 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 Zusammenleben, 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, nämlich Chloroplasten, eine Symbiose mit einer Schnecke eingehen. Der Vorteil für die Chloroplasten liegt darin, dass sie im Körper der Schnecke einen neuen Lebensraum vorfinden, in dem sie am Leben erhalten werden. 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 angeeignet haben, um die Chloroplasten im eigenen Verdauungstrakt in Betrieb zu halten (siehe Aufgabe 1). Abb. 35: 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. 1 W Wie oben im Text beschrieben, haben amerikanische Wissenschafterinnen und Wissenschafter entdeckt, dass die Meeresschnecken nicht nur die Chloroplasten, sondern vermutlich auch Gene der Algen übernehmen. Verwende die oben genannte Literaturangabe, um im Internet die entsprechende Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „The Biological Bulletin“ zu suchen. Finde den „Abstract“ dieser Arbeit, das ist die englische Zusammenfassung, im Internet. Finde heraus, an welchen Institutionen die beteiligten Forscher und Forscherinnen arbeiteten als sie diese Arbeit publiziert haben. 2 E Lies über Seeanemonen und Anemonenfische im Internet nach. Ihr Zusammenleben stellt ebenfalls eine Symbiose dar. Beschreibe die Rolle der beiden Partner in der Symbiose. Beschreibe die Unterschiede in der Symbiose Seeanemonen/Anemonenfische zur Symbiose der fotosynthetischen Schnecke. 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, Vol. 227, I. 3., p. 300–312. 20 µm Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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