Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Blasentang: Robuster als vermutet

03.11.2014

GEOMAR-Biologen belegen bei Fucus vesiculosus ein funktionierendes Abwehrsystem trotz Umweltveränderungen

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. Die Studie erscheint heute in dem internationalen Online-Wissenschaftsjournal PLOS ONE.

Er wird bis zu 30 Zentimeter lang, hat eine grünbraune Farbe und ist wahrscheinlich jedem Strandspaziergänger an Nord- und Ostsee schon einmal begegnet. Die Rede ist vom Blasentang, einer Braunalgenart, die an den Küsten des gesamten Nordatlantischen Raums verbreitet ist. Der Tang bietet Nahrung und Lebensraum für viele weitere Organismen.

Seine Häufigkeit gilt als Indiz dafür, ob ein Küstenökosystem intakt ist oder nicht. Gerade in der deutschen Ostsee ist sein Bestand in den vergangenen zehn Jahren allerdings stark zurückgegangen. Die Gründe dafür sind noch nicht vollständig bekannt. „Vor diesem Hintergrund ist es wichtig zu wissen, welche Umweltveränderungen dem Blasentang warum zu schaffen machen“, sagt die Biologin Dr. Mahasweta Saha vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Mit dem Klimawandel ändern sich die Temperaturverhältnisse in der Ostsee, außerdem hat starker Eintrag von Nährstoffen in den letzten Jahren zu stärkerer Wassertrübung und geringerer Lichtverfügbarkeit geführt. Deshalb liegt die Vermutung nahe, dass diese Veränderungen für den Rückgang der Blasentang-Vorkommen mit verantwortlich sind.

Doch eine neue Studie, die jetzt in dem internationalen Online-Wissenschaftsjournal PLOS ONE erscheint, zeigt, dass der Blasentang robuster auf diese Umweltveränderungen reagiert als bisher angenommen. „Zumindest die Abwehr von Bakterien, die zum Beispiel Fäulnis beim Blasentang auslösen können, funktioniert auch bei hohen Temperaturen und langer Dunkelheit“, erklärt Dr. Saha, die Erstautorin der Studie ist.

Bakterien spielen im Leben des Blasentangs, der den fachlichen Namen Fucus vesiculosus trägt, allgemein eine entscheidende Rolle. Der Tang lebt in Symbiose mit zahlreichen Bakterienarten, die ihn beispielsweise mit bestimmten Wuchsstoffen und Nährstoffen versorgen.

Andererseits können bestimmte andere Bakterienarten dem Tang auch schaden. Um sie abzuwehren, produziert er gleich mehrere chemische Verbindungen, wie Saha in früheren Arbeiten nachweisen konnte. „Eine dieser Verbindungen war bis vor Kurzem nur als Pigment bekannt. Dass es auch eine Schutzfunktion übernimmt, war eine kleine Sensation“, erklärt die Biologin.

Um nun herauszufinden, ob das empfindliche System der Abwehrstoffe von Umweltveränderungen beeinträchtigt werden kann, setzten die Wissenschaftler Blasentang aus der Ostsee in kontrollierten Klimakammern Durchschnittstemperaturen von bis zu 25 Grad Celsius aus. Andere Exemplare hielten sie in offenen Versuchsanlagen auf Pontons in der Kieler Förde, Benthokosmen genannt.

„Mit Hilfe spezieller Folien habe wir dort verschiedene Lichtbedingungen geschaffen – von normalen Tageslicht ohne Änderungen bis hin zu dauernder Dunkelheit“, erklärt Dr. Florian Weinberger vom GEOMAR, Co-Autor der aktuellen Studie.

Bei den anschließenden Untersuchungen konnten die Forscher zwar feststellen, dass die Tangpflanzen bei höheren Temperaturen oder bei geringerem Lichteinfall einzelne Abwehrstoffe in kleineren Mengen produzierten als unter unveränderten Bedingungen. „Doch dank der Mischung verschiedener Abwehrstoffe blieb die Abwehr insgesamt selbst bei den höchsten simulierten Temperaturen und bei absoluter Dunkelheit wirksam“, erklärt Saha.

Dabei fanden die Kieler Forscher außerdem heraus, dass die gleichen Stoffe, die schädliche Bakterien abwehren, andere für den Blasentang nützliche Bakterien anlocken. „Auch das ist eine neue Erkenntnis“, erklärt Dr. Weinberger.

Insgesamt zeige die Studie, dass Abwehrmechanismen und Symbioseverhältnisse beim Blasentang deutlich komplizierter sind, als bisher angenommen, so die Wissenschaftler. „Wenn wir genau verstehen wollen, warum der Blasentang auf bestimmte Umweltveränderungen wie reagiert, müssen wir seinen Stoffwechsel und seine Beziehungen zu anderen Organismen wie den Bakterien noch viel besser kennen lernen“, sagt Saha.

Originalarbeiten:
Saha, M., M. Rempt, S. B. Stratil, M. Wahl, G. Pohnert, F. Weinberger (2014): Defence chemistry modulation by light and temperature shifts and the resulting effects on associated epibacteria of Fucus vesiculosus. PLOS ONE, http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0105333

Saha, M., M. Wahl (2013): Seasonal variation in the antifouling defence of the temperate brown alga Fucus vesiculosus. Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research, Volume 29, Issue 6, http://dx.doi.org/10.1080/08927014.2013.795953

Saha, M., M. Rempt, B. Gebser, J. Grueneberg, G. Pohnert, F. Weinberger (2012): Dimethylsulphopropionate (DMSP) and proline from the surface of the brown alga Fucus vesiculosus inhibit bacterial attachment. Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research, Volume 28, Issue 6, http://dx.doi.org/10.1080/08927014.2012.698615

Saha, M., M. Rempt, K. Grosser, G. Pohnert, F. Weinberger (2011): Surface-associated fucoxanthin mediates settlement of bacterial epiphytes on the rockweed Fucus vesiculosus. Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research, Volume 27, Issue 4, 423-433, http://dx.doi.org/10.1080/08927014.2011.580841


Weitere Informationen:

http://www.geomar.de  Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie