Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vorfahren der Landpflanzen bestimmt

18.04.2011
Pflanzenwissenschaftler identifizieren Süßwasser-Grünalgen als Stammform aller Landpflanzen

Die heutigen Landpflanzen stammen alle von den Vorfahren der Süßwasser-Grünalgen der Gruppe Zygnematales (Schmuckalgen) ab. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung von Wissenschaftlern des Botanischen Instituts der Universität zu Köln, des Fritz-Lipmann Instituts in Jena und der Université de Montrèal in Montréal, Kanada.

Das Ergebnis der Studie widerlegt bisherige Annahmen über den Ursprung der Landpflanzen. Bisher hatte man die Vertreter der Charales (Armleuchteralgen) als nächstverwandte Schwestergruppe der Landpflanzen betrachtet, weil sie die morphologisch komplexesten Algenvertreter bei den Süßwasseralgen sind und auch strukturelle Ähnlichkeiten mit den Landpflanzen haben. Das Ergebnis der Untersuchungen ist ein wichtiger Schritt im Verständnis der Evolution der Landpflanzen. Die Studie wurde im Fachmagazin BMC Evolutionary Biology veröffentlicht. Leiter des Projekts ist der Kölner Botaniker Dr. Burkhard Becker.

Ziel der Studie war es, die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Algengruppen aufzuklären, die zu den Landpflanzen geführt haben. Dadurch sollte die sogenannte Schwestergruppe der Landpflanzen identifiziert werden - die Algengruppe, deren heutige Vertreter am nächsten mit den Landpflanzen verwandt sind. Dafür untersuchten die Biologen die DNA von vierzig Arten von Grünalgen und Landpflanzen. Die Wissenschaftler bestimmten dabei die Sequenz von 129 Proteinen. Aus dem Vergleich dieser Proteine von Landpflanzen und Grünalgen konnten sie Rückschlüsse auf die Phylogenie, die Stammesgeschichte, der untersuchten Algen ziehen. „Und dann kam das überraschende Ergebnis heraus, dass nicht die Armleuchteralgen (Charales) sondern die Schmuckalgen (Zygnematales) die Schwestergruppe zu den Landpflanzen sind“, so Burkhard Becker.

Wichtig ist die neue Erkenntnis für die Evolutionsbiologie: „Wenn man die Biologie der heutigen Pflanzen verstehen will, dann kann man sie nur in ihrem evolutionären Kontext verstehen“, erklärt der Botaniker. „Die Entwicklungsgeschichte ist wichtig für die Eigenschaften, die die Landpflanzen heute haben.“ Denn wenn man diese Entwicklungsgeschichte richtig verstehen will, dann muss man wissen, welche Algengruppen am engsten verwandt sind, weil diese Algengruppen eben viele Eigenschaften bereits mitbrachten, die die weiteren Entwicklungen am Land entscheidend beeinflussten.

Interessant ist die Studie auch, weil sie wieder das weit verbreitete Missverständnis korrigiert, dass die Evolution zu immer komplizierteren Organismen hinführe. Im Falle der Zygnematales-Algen sieht man, dass das dies nicht unbedingt sein muss. „Die heutigen Schmuckalgen sind deutlich einfacher gebaut als die Armleuchteralgen“, sagt Burkhard Becker. „In der Evolutionswissenschaft wird immer häufiger gesehen, dass es eine 'reductive evolution' gibt, bei der es in der Evolution wieder zu einer Vereinfachung der Komplexität gekommen ist.“ Schmuckalgen sind wegen ihrer schönen Formen schon seit langem, auch bei Amateuren, beliebte Objekte der Mikroskopie.

Die Forscher wollen auch in Zukunft an dem Thema dran bleiben, denn die spannende Frage ist, was diese Gruppen von Algen auszeichnete, dass sich daraus die Landpflanzen entwickeln konnten. Da die Landpflanzen monophyletisch, das heißt nur einmal entstanden sind, sind die Eigenschaften der Schmuckalgen von besonderer Bedeutung, so Becker: „Kann man erklären, warum gerade diese Algengruppe so gut geeignet war, so komplizierte Landpflanzen hervorzubringen und andere nicht?“

Bei Rückfragen: PD Dr. Burkhard Becker, 0221 470-7022,
b.becker@uni-koeln.de
Verantwortlich: Dr. Patrick Honecker

Anette Hartkopf | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-koeln.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie