Verräterische Anpassungen ans Landleben
Harholt und seine Kollegen liefern nun neue Indizien und Belege, die für ein solches alternatives Szenario sprechen. Ausgangspunkt ihrer Studie war die Analyse der Zellwand der Charophyta. “Wir stellten fest, dass diese Algen eine Zellwand besitzen, die ähnlich komplex ist wie die terrestrischer Pflanzenzellen”, berichtet Harholt. “Das aber erschien uns seltsam, weil die urzeitlichen Algen diese im Wasser gar nicht gebraucht hätten.” Und der Aufbau einer solchen Zellwand ist aufwändig: Rund 250 verschiedenen Gene mussten verändert werden, um das Zellgerüst dichter und stabiler zu machen als sonst bei aquatischen Algen üblich. Die Zellwand der Charophyten enthält sogar Lignin, ein Molekül, das in Holz der Stabilisierung und dem UV-Schutz der Zellen dient. “Warum sollten Algen, die in einem rein aquatischen Milieu leben, eine Zellwand entwickeln, die so gut an einen terrestrischen Lebensstil angepasst ist?”, so die Frage der Forscher.
Nach Ansicht von Harholt und seinen Kollegen gibt es eine einfache Erklärung dafür: Die Vorfahren der heutigen Charophyten lebten gar nicht im Wasser, sie hatten bereits das Land erobert. Ihrem Szenario nach überlebten diese Einzeller im feuchten Sand am Ufer von Gewässern und deckten ihren Wasserbedarf durch Regen. Einige dieser Urzeit-Algen optimierten in dieser Zeit ihre Zellwand und entwickelten Veränderungen im Erbgut, die sie noch besser gegen gelegentliche Austrocknung und das nun nicht mehr vom Wasser gefilterte UV-Licht der Sonne schützte. Genetische Analysen der zu den Charophyten gehörenden Alge Klebsiella zeigen, dass sie in ihrem Erbgut Gene trägt, die schon ihre Vorfahren toleranter gegenüber Trockenheit, UV-Licht und oxidativem Stress machten – und die denen der heutigen Landpflanzen entsprechen, wie die Forscher berichten.
Nach ihrem Szenario blieben dann einige Vertreter dieser terrestrischen Algen an Land und entwickelten sich zu den ersten Landpflanzen weiter. Andere wechselten dagegen wieder ins Wasser zurück – ihre Nachfahren sind die heutigen Charophyten. Diese sind damit sekundär wasserlebend. “Sie finden sich heute in Süßwasser-Habitaten, obwohl sie viele ihrer terrestrischen Merkmale behalten haben”, erklären die Forscher. Sollte sich ihr Entstehungsmodell bestätigen, müssten die Botanik-Lehrbücher neu geschrieben werden. “Wir müssen das alte Denken auf den Kopf stellen – die Beweise gibt es nun”, kommentiert Koautor Peter Ulskov von der Universität Kopenhagen. Harholt ergänzt: “Manchmal muss man einfach geduldig sein und seine verrückten Ideen verfolgen, selbst wenn sie dem gängigen Dogma widersprechen. Wenn man genügend Belege sammelt, erkennt man irgendwann, dass man trotzdem Recht haben könnte.” Ob dies im Falle des Landgang-Szenarios der Fall ist, muss sich nun zeigen.
