Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hornmoose: Zelluläre Strukturen mehrfach erfunden

31.10.2012
Hornmoose gehören zu den ältesten Landpflanzen. Sie bilden auffällige zelluläre Strukturen, die bis heute Rätsel aufgeben.

Anders als vermutet, sind diese Strukturen keine evolutionären Relikte - sondern wurden mehrfach neu erfunden.

Hornmoose sind von allen Moosen am nächsten mit Gefäßpflanzen verwandt. In ihren Plastiden - also in Zellorganellen, die für die Photosynthese benötigt werden - haben sie auffällige lichtdichte Strukturen, sogenannte Pyrenoide. Die Pyrenoide bestehen aus Rubisco, einem Schlüsselenzym der Photosynthese. Ohne Rubisco könnten Pflanzen kein CO2 aufnehmen. Daher gingen Wissenschaftler bisher davon aus, dass Pyrenoide bei der Photosynthese eine besondere Rolle spielen und insbesondere dann von Vorteil sind, wenn der CO2-Gehalt in der Atmosphäre gering ist.

„Pyrenoide gibt es außer bei Hornmoosen nur noch bei einigen Algen, nicht bei anderen Landpflanzen. Daher hielt man sie für eine Art evolutionäres Relikt aus Zeiten, als die ersten Pflanzen vom Meer aus das Land eroberten“, sagt Susanne Renner, Biologin an der LMU und Direktorin des Botanischen Gartens in München, die nun gemeinsam mit dem panamaischen Postdoktoranden Juan Carlos Villareal den Stammbaum der Hornmoose und die Evolution der Pyrenoide genauer unter die Lupe nahm.

Kein Vorteil bei CO2-Mangel

Dabei zeigte sich, dass verschiedene Arten von Hornmoosen mindestens sechs Mal unabhängig voneinander Pyrenoide „erfanden“ - und dass diese Strukturen dann auch mindestens genauso viele Male wieder verloren gingen. Pyrenoide sind also keinesfalls ein von algenartigen Vorfahren ererbtes Merkmal.

Auch die These, dass Pyrenoide bei niedrigen CO2-Konzentrationen einen Vorteil bieten, konnte Renner nicht bestätigen: „Wir haben den Stammbaum der Hornmoose mit einer sogenannten molekularen Uhr datiert und dann mit der CO2-Konzentrationskurve der letzten 100 Millionen Jahre verglichen. Dabei zeigte sich kein Zusammenhang zwischen Entstehen und Verlust der Pyrenoide und der CO2-Konzentration der Atmosphäre.“

Aufgrund dieser Ergebnisse schließt die Wissenschaftlerin, dass Pyrenoide andere Funktionen haben müssen - und wahrscheinlich den Organismus auch etwas kosten, „sonst würden sie ja nicht so häufig wieder verloren gehen“, vermutet Renner.

(PNAS, 30. Oktober 2012) göd

Publikation:
Hornwort pyrenoids, a carbon-concentrating mechanism, evolved and were lost at least five times during the last 100 million years
Juan Carlos Villarreal and Susanne S. Renner
PNAS, 30. Oktober 2012
doi: 10.1073/pnas.1213498109
Kontakt
Professor Susanne Renner
Systematische Botanik und Mykologie
Tel.: 089 / 17861-257
Fax: 089 / 2180 – 172638
E-Mail: renner@lrz.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | Uni München
Weitere Informationen:
http://www.sysbot.biologie.uni-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte