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 Elysia chlorotica. Bild: PNAS. |
Die Natur ist voller interessanter Phänomene, bei denen Tiere sich Eigenschaften ihrer Beute zu eigen machen. So gibt es zahlreiche Meeresnacktschneckenarten, die Nesselzellen der Quallen, die sie fressen, in ihre Rückenanhänge transportieren und anschließend zu ihrer eigenen Verteidigung nutzen.
Was Tiere allgemein nicht können, ist Photosynthese zu betreiben, was eine Fähigkeit ist, die grundsätzlich und per Definition auf Pflanzen beschränkt ist. Photosynthese geschieht normalerweise mittels besonderer Zellorganelle, der Chloroplasten (Blattgrünkörperchen), in denen Kohlendioxid (CO2) verbraucht wird und Sauerstoff (O2), sowie Glucose entstehen. Währen der Sauerstoff üblicherweise an die Umwelt abgegeben wird (der Grund, weshalb unsere Atmosphäre aus 21% Sauerstoff besteht), nutzt die Glucose der Zelle als Nahrung. Wie nun bereits erwähnt, haben Tiere diese Fähigkeit nicht, aus diesem Grund müssen sie Pflanzen oder gegebenfalls auch andere Tiere fressen, um sich mit Nährstoffen zu versorgen.
Manche Tierarten lösen das Problem unter anderem mit symbiotischen Algen, den so genannten Zooxanthellen, die ebenfalls Nährstoffe produzieren. Man findet sie beispielsweise im Mantel von Riesenmuscheln (Tridacnidae).
 Chloroplasten in der Blattspreite des Laubmooses Plagiomnium affine. Bild: Kristian Peters. |
Eine andere Strategie zeigt die Meeresnacktschnecke Elysia chlorotica. Elysia gehört nicht zu den Nacktkiemern (Nudibranchia), die Nesselzellen sammeln, sie gehört innerhalb der Hinterkiemer (Opisthobranchia) zu den Sackzünglern (Sacoglossa). Diese ernähren sich vorwiegend dadurch, dass sie Pflanzenzellen anstechen und aussaugen. Dabei gewinnen sie unter anderem auch die Chloroplasten dieser Zellen und nutzen sie im eigenen Körper. Elysia chlorotica ist deswegen so ungewöhnlich grün, weil sie erbeutete Chloroplasten in ihren Darmanhängen einlagert. Die Photosynthese nutzt sie zur Gewinnung zusätzlicher Nährstoffe. Man bezeichnet dieses Phänomen als Kleptoplastie. Natürlich kann Elysia diese Chloroplasten aber nicht selbst bilden - sie muss sie aus einer Pflanzenzelle gewinnen: Elysia chlorotica leben entlang der nördlichen Ostküste der USA und fressen dort Meeresalgen (Vaucheria litorea), aus deren Zellen sie die Chloroplasten erhalten. Da die Jungtiere noch keine Chloroplasten besitzen, sind sie bräunlich mit roten Tupfen.
Während Elysia chlorotica zwar selbst keine Chloroplasten bilden kann, muss sie diese auch nicht immer nachfüllen - sie ist dazu in der Lage, die Chloroplasten, obwohl sie von einem ganz anderen Organismus stammen, in ihrem Körper zu erhalten, so dass sowohl die Funktion, als auch die Feinstruktur der Chloroplasten erhalten bleibt. Dies erscheint nach neueren Erkenntnissen erst möglich, wenn Elysia chlorotica Photosynthese unterstützende Gene besitzt, die sie nur durch horizontalen Gentransfer von den Pflanzenzellen erhalten haben kann. Und dies nun ist sehr ungewöhnlich, denn zwar kommt es im Tierreich oftmals zu horizontalem Gentransfer, also zur Genübertragung zwischen Arten, aber normalerweise sind die fremden Gene in den neuen Zellen nicht funktionsfähig. Und besonders ungewöhnlich ist dies bei einem Gentransfer zwischen einer Pflanze und einem Tier.
Das entsprechende Gen ist inzwischen auch schon gefunden worden und wird an die Nachkommen vererbt, die zwar immer noch zunächst Chloroplasten aufnehmen müssen, diese aber in ihrem Körper weiter erhalten können.
Welt.de online: "Die
Schnecke, die sich in eine Pflanze verwandelt"
New Scientist: "Solar
Powered Sea Slug Harnesses Stolen Plant Genes"
ORF Online: "Schnecke
nutzt Sonnenenergie mit gestohlenem Gen"
Dr. Mary Rumpho-Kennedy (erforscht Elysia chlorotica)