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Betreibt eine besondere Art der Photosynthese: Isoëtes taiwanensis, ein Vertreter der Brachsenkräuter © idw/Pi-Fong Lu

Forschung

Wasserpflanze zeigt evolutionäre Überraschung

Ein Artikel von Renate Stoiber (bearbeitet) | 12.11.2021 - 13:23

Brachsenkräuter gehören zu einem sehr alten Stamm von Gefäßpflanzen, der sich im Verlauf der Evolution vor mehr als 400 Mio. Jahren von anderen Gefäßpflanzen abgespalten hat. Ein internationales Forscherteam hat nun das gesamte Genom der Pflanze Isoëtes taiwanensis, einem Vertreter der Brachsenkräuter sequenziert. Dabei zeigte sich dass die Art der Photosynthese einzigartig für Wasserpflanzen ist.

Die Gruppe der Brachsenkräuter umfasst ca. 250 kleine Wasserpflanzen, fossile Funde zeigen aber, dass sie Nachkommen von baumgroßen Bärlappgewächsen sind, die vor mehreren hundert Millionen Jahren ganze Wälder bildeten. Das macht sie zu einem interessanten evolutionswissenschaftlichen Untersuchungsobjekt.

Durch Analysen konnte das Team der Universität Göttingen Aufschluss darüber erlangen, wie Isoëtes taiwanensis Photosynthese betreibt. Der entsprechende Mechanismus über CAM (Crassulacean Acid Metabolism) ist von Wüstenpflanzen bekannt. Er ermöglicht den Pflanzen die Spaltöffnungen zu schließen und tagsüber die CO2-Atmung einzustellen während weiterhin Photosynthese betrieben wird. So können sie Wasser sparen. Bei den Wasserpflanzen ist es anscheinend eine nützliche Anpassung an den niedrigen CO2-Gehalt unter Wasser, so können sie Kohlendioxid sammeln und über Nacht speichern. Die Wissenschafter konnten durch die Daten verstehen, wie die Wasserpflanzen ihre Photosynthese regulieren und so einen Vorteil bezüglich des knapp verfügbaren Stoffes CO2 unter Wasser haben.

Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen: Underwater CAM photosynthesis elucidated by Isoetes genome


Quelle: idw