Algenevolution

Mikroaufnahme von Cyanobakterien, sie zählen zu den ältesten Lebensformen überhaupt.

Algen

Algenevolution

Vor etwa dreieinhalb Milliarden Jahren war die Erde aus heutiger Sicht alles andere als lebensfreundlich. Die Atmosphäre der Urzeit bestand aus Ammoniak, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Methan- und Schwefelgasen. In den Meeren tummelten sich Bakterien und Blaualgen – die ältesten Lebensformen der Erde.

Erfindung der Fotosynthese

Genau genommen ist der Begriff "Blaualge" nicht ganz korrekt, denn wie Bakterien besitzen auch Blaualgen keinen Zellkern. Deshalb sprechen Wissenschaftler lieber von Cyanobakterien. Solche Cyanobakterien besitzen reichlich vom grünen Farbpigment Chlorophyll. Und das machte sie in den Ur-Meeren unabhängig von energiereichen Molekülen, dem eigentlichen "Ursuppen-Futter".

Die Cyanobakterien nutzten mit ihren grünen Pigmenten stattdessen die Energie der Sonne, um aus Licht, Kohlendioxid und Wasser Zucker herzustellen. Die Fotosynthese war erfunden.

Das Abgas der neuen Grünen: Sauerstoff. Für viele der damaligen Lebewesen eindeutig Luftverschmutzung. Nach und nach reicherten sich die Ozeane und später auch die Erdatmosphäre mit dem neuen Sauerstoff-Smog an. Eine Katastrophe für viele Bakterienarten, die nun ausstarben.

Für andere war es wiederum eine Chance. Wer lernte, den Sauerstoff für sich zu nutzen, hatte ab jetzt eine glänzende Zukunft vor sich.

Mikroskopaufnahme der Kugelalge Volvox aureus.

Volvox ist eine Grünalge aus der Klasse der Chlorophyceae

Trickreiche Endosymbiose – nutzen statt verdauen

Die Evolution nahm ihren Lauf und ungefähr eine halbe Milliarde Jahre später ereignete sich ein weiterer entscheidender Entwicklungsschritt. Inzwischen gab es einzellige Organismen, die einen Zellkern besaßen.

Sie nahmen ihre Nahrung auf, indem sie einfach die Zellwand über das Opfer stülpten und dieses in sich aufnahmen. Diese meist tödliche Umarmung nennen Wissenschaftler Phagocytose.

Manchmal entschied sich solch ein Einzeller dafür, sein Essen nicht zu verdauen, sondern zu nutzen. So geschah es wohl auch mit den Cyanobakterien, die von Fressfeinden einverleibt und fortan von diesen als symbiotischer Energiepartner genutzt wurden.

Diese sogenannte Endosymbiontentheorie wurde erstmals 1883 vom Botaniker Andreas Franz Wilhelm Schimper aufgestellt. Alle modernen Pflanzen tragen noch die Nachkommen der Cyanobakterien in ihren Zellen – als Chloroplasten sind sie für die Energielieferung durch Fotosynthese zuständig.

Die Ära der Algen bricht an

Diese symbiotische Beziehung war der Beginn der Algen-Ära. Und aus den zunächst noch einzelligen Organismen, die nun wie richtige Algen Zellkerne und Chloroplasten besaßen, entwickelte sich nach und nach eine überwältigende Vielfalt unterschiedlicher Farben, Formen und Größen.

Die vielzelligen Varianten können eine Länge von mehr als 40 Metern erreichen. Die unterschiedlichen Algenarten haben sich ihren jeweiligen Lebensbedingungen optimal angepasst.

Für 2,5 Milliarden Jahre waren Algen die einzigen Pflanzen auf der Welt. Die höheren Pflanzen entwickelten sich erst vor etwa 500 Millionen Jahren aus einer Grünalgen-Linie und begannen nach und nach das Land zu erobern.

Grünalgenteppich in einem Gartenteich

Grünalgen, die Vorfahren unserer Landpflanzen

Autorin: Susanne Decker

Stand: 07.08.2018, 16:00

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