Biochemie: Tier? Pflanze? Oder beides?

Kieselalgen sind eine biologische Chimäre: Sie produzieren wie Tiere Harnstoff und verfügen über einen pflanzlichen Fettstoffwechsel

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Leitung der amerikanischen Ozeanografin Virginia Armbrust ist bei der Entschlüsselung des Erbguts der Kieselalge Thalassiosira pseudonana auf Gene für einen funktionierenden Harnstoffzyklus gestoßen. Dieser Prozess war bislang nur aus tierischen Zellen bekannt und dient bei ihnen dazu, giftige Stickstoffverbindungen in harmlosen Harnstoff umzuwandeln, der vom Organismus ausgeschieden werden kann. Die Alge hingegen nutzt diese chemische Verbindung als Energiequelle.

Die Arbeitsgruppe, der auch Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven und der Universität Regensburg angehören, entdeckte zugleich, dass die Kieselalge über zwei unterschiedliche Methoden zum Fettabbau verfügt: In ihren Mitochondrien, den "Kraftwerken" in Zellen, findet sich ein Abbauprozess, wie er auch bei Tieren abläuft. In den so genannten Peroxisomen zerlegt die Alge hingegen Fettsäuren wie eine Pflanze. Hier scheint die Grenze zwischen Tier- und Pflanzenreich zu verschwimmen.

Die Entzifferung des Genoms der Kieselalge ist zugleich für die Evolutionsbiologie von größtem Interesse. Fanden die Wissenschaftler doch Gene, die aus Rotalgen zu stammen scheinen.

Das stützt die These von der so genannten sekundären Endosymbiose, der zufolge komplex aufgebaute Zellen wie die Kieselalge in grauer Urzeit andere hoch stehende Einzeller in sich aufnahmen.

Unstrittig war bislang nur, dass sie sich frei lebende, einfache Bakterien einverleibten, aus denen dann Mitochondrien oder - wie bei höheren Pflanzen und Algen - Chloroplasten für die Photosynthese entstanden sind.

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