Neu entdeckte Algenarten bieten Einblicke in die Pflanzenentwicklung und den UV -Schutz

Ein internationales Forschungsteam hat eine neu entdeckte Algenart Streptofilum Arcticum und seine Zellfunktionen zum ersten Mal in einem kürzlich erschienen Veröffentlichung in der Zeitschrift Umweltmikrobiologie.

Bisher haben Forscher die neuen Algenarten in der arktischen Tundra auf Svalbard und in Küstendünen entlang der Ostsee identifiziert, was auf eine breitere regionale Verteilung hinweist als bisher angenommen.

Die neue Spezies, Streptofilum arcticum, ist eng mit dem Schwester Organismus Streptofilum capillatum, einer winzigen grün-bodenbedeckten Alge, verwandt. Nur wenn sie als Biofilm aggregiert ist, wird die Algenmatte in Dünen entlang der Ostsee oder der arktischen Tundra sichtbar.

Streptofilum capillatum selbst wurde erstmals vor wenigen Jahren von demselben Team aus landwirtschaftlichem Boden beschrieben und stellt eine neue Abstammungslinie im pflanzlichen Evolutionsbaum dar. Bemerkenswerterweise ist diese Alge ein evolutionärer Vorläufer moderner Pflanzen und kann als lebendiges Fossil angesehen werden.

Streptofilum gehört zu den primitivsten Algenvertretern innerhalb der Streptophyten -Linie, die in direktem Zusammenhang mit Landpflanzen steht. Es stammt aus dieser Zeit, als Süßwasseralgen Land kolonisierten. Evolutionäre Innovationen waren notwendig, um terrestrische Herausforderungen wie Dürre, extreme Temperaturschwankungen und UV -Strahlung zu überleben. Diese Anpassungen führten letztendlich zu Pflanzen.

Zellfunktionen schützen Algen vor Dürre

„Diese Algen haben möglicherweise eine außergewöhnlich flexible Zellwand, die sich in der feinen Struktur von denen anderer grüner Algen signifikant unterscheidet. Wir haben dies unter Verwendung von Elektronenmikroskopie gezeigt. Während der Wasserknappheit schrumpft die Zellwand; wenn Wasser erneut verfügbar ist, dehnt sich die Wand aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die Wand dehnt sich aus, die wand wird sich, Die Zelle kann ohne Schaden rehydrieren.

Die Zellfunktionen ermöglichen es auch Streptofilum, sich an extreme Umgebungsbedingungen anzupassen. Die Algen überleben in trockenen, kalten arktischen Böden und können nach Dürren schnell reaktivieren. Sie sind auch bemerkenswert widerstandsfähig gegenüber Licht und Temperatur und gedeihen sowohl unter schwachem und intensivem UV -Strahlung mit einem Temperaturtoleranzbereich von 5 ° C bis 40 ° C. Dies ermöglicht es den Algen, Klimaschwankungen zu tolerieren und sie wahrscheinlich zukünftigen Herausforderungen standzuhalten.

Potenzielle Anwendungen in umweltfreundlichen Sonnenschutzmitteln

Das Forschungsteam hat die Algen in der arktischen Tundra in der Nähe von Svalbard und in Sandproben aus der Ostseeküste in der Nähe von Heiligendamm identifiziert.

„Die breite regionale Verteilung überraschte uns; diese Algen sind weiter verbreitet als bisher angenommen“, sagt Glaser.

Das Team möchte nun untersuchen, wo die Arten ansonsten auftreten und wie sich seine einzigartigen Zellfunktionen an steigende globale Temperaturen anpassen können.

Diese Ergebnisse verbessern nicht nur unser Verständnis der Landanlageentwicklung, sondern könnten auch neue biotechnologische Anwendungen inspirieren. Zum Beispiel könnten von Algen abgeleitete UV-resistente Verbindungen für umweltfreundliche Sonnenschutzmittel entwickelt werden, die im Gegensatz zu aktuellen chemischen Inhaltsstoffen schädliche Korallen und Meeresökosysteme vermeiden.

„Diese Algen produzieren mykosporinähnliche Aminosäuren, die sie vor UV-Strahlung schützen. Das Verständnis ihrer Funktion ist eine wichtige Grundlage für potenzielle Anwendungen in kosmetischen Produkten“, erklärt der Glaser.