Phytoplankton: Missing Link gefunden

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Im Lauf der Evolution entwickelte sich in den Ozeanen eine enorme Artenvielfalt, gerade auch bei Mikroorganismen wie den sogenannten Dinophyten. Diese auch als Panzergeißler bezeichneten einzelligen Algen bilden einen Hauptbestandteil des Phytoplanktons und haben große ökologische und wirtschaftliche Bedeutung. Wissenschaftler um den LMU-Biologen Professor Marc Gottschling haben nun ein lebendes „Missing Link“ zwischen den beiden wichtigsten Dinophyten-Gruppen gefunden, das neue Einblicke in die Evolution dieser Organismen ermöglicht.

Dinophyten besitzen einen Panzer aus Zelluloseplatten. Das Muster dieser Platten ist art- und gruppenspezifisch. Als Gottschling und Kollegen einen monoklonalen Stamm der Dinophyten-Gruppe Cladopyxidaceae mit genetischen und elektronenmikroskopischen Methoden untersuchten, stellten sie zu ihrer Überraschung fest, dass dieser Stamm morphologische Merkmale aufweist, die ihn zu einem bisher fehlenden Bindeglied zwischen den zwei wichtigsten Dinophyten-Gruppen machen, den Gonyaulacales und den Peridiniales. Zudem identifizierten die Wissenschaftler die untersuchten Dinophyten als Angehörige einer neuen Gattung und Art, die sie zu Ehren des Mikropaläontologen Robert A. Fensome als Fensomea setacea benannten.

„Missing Links leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Evolution“, betont Gottschling. „Aus der makroskopischen Welt gibt es berühmte Beispiele wie den Urvogel Archaeopteryx oder den Quastenflosser, aber aus dem Mikrokosmos ist die Dokumentation eines solchen bislang fehlenden Bindeglieds ebenfalls von großer Bedeutung.“ Bisher wurden die Cladopyxidaceae historisch den Gonyaulacales zugeordnet und andere Dinophyceae mit einer vergleichbaren Unterschale den Peridiniales. „Wie wir jetzt mithilfe des Missing Links zeigen konnten, waren dies Fehlzuordnungen“, sagt Gottschling. „Aufgrund unserer Arbeit sind die beiden Großgruppen nun morphologisch einheitlicher gefasst und ihre Evolutionsgeschichte klarer. Die Cladopyxidaceae sehen heute wahrscheinlich in etwa so aus wie der letzte gemeinsame Vorfahre aller Panzergeißler vor etwa 200 Millionen Jahren. Sie sind die letzten Überlebenden einer Gruppe, die zu Zeiten der Dinosaurier viel häufiger vorkam.“

Publikation: M. Gottschling et al.: Fensomea setacea, gen. & sp. nov. (Cladopyxidaceae, Dinophyceae), is neither gonyaulacoid nor peridinioid as inferred from morphological and molecular data. Scientific Reports 2021