Überlebenskünstlerin mit Hochleistungsstoffwechsel
Wer hätte gedacht, dass es Algen in der Wüste gibt? Tatsächlich, in den Sandkrusten der Negev lebt eine winzige Grünalge unter ziemlich extremen Bedingungen.
Chlorella ohadii muss starke Sonneneinstrahlung, Austrocknung und große Temperaturschwankungen verkraften. Gleichzeitig gehört sie zu den am schnellsten wachsenden bekannten photosynthetischen Eukaryoten.
Unter günstigen Bedingungen kann sich ihre Zellzahl innerhalb von etwa 1,5 bis 2,5 Stunden verdoppeln. Das liegt eher in der Größenordnung schnell wachsender Hefen.
Genau diese ungewöhnliche Kombination aus Widerstandsfähigkeit und schnellem Wachstum macht die Alge inzwischen zu einem interessanten Modellorganismus in der Pflanzenforschung.
Eine aktuelle Übersichtsarbeit der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) fasst zusammen, wie C. ohadii mit den extremen Bedingungen ihres Lebensraums zurechtkommt.
Eine wichtige Rolle spielt ihr ungewöhnlich robuster Photosyntheseapparat. Selbst sehr starkes Licht, das anderen Pflanzen normalerweise Probleme bereitet, schädigt das Photosystem II, einen zentralen Proteinkomplex der Photosynthese, kaum.
Eine kleine Lichtsammelantenne und besondere Wege des Elektronentransports helfen zusätzlich dabei, überschüssige Energie zu vermeiden oder abzuleiten. So kann die Alge auch bei hoher Lichtintensität effizient Photosynthese betreiben.
Das ist besonders wichtig, weil ihr in der Wüste oft nur kurze feuchte Phasen für aktives Wachstum bleiben. Sobald genügend Wasser und Licht zusammentreffen, fährt C. ohadii ihren Stoffwechsel schnell hoch und wächst mit enormer Geschwindigkeit. Ihre außergewöhnliche Wachstumsrate könnte damit gerade eine Anpassung an die kurzen günstigen Zeitfenster ihres Lebensraums sein.
Interessant sind diese Eigenschaften insbesondere für Nutzpflanzen. Forschende untersuchen bereits, ob sich einzelne Proteine (bzw. die entsprechenden Gene) oder Stoffwechselwege der Wüstenalge nutzen lassen, um Nutzpflanzen weiter zu optimieren.
In der Praxis erweist sich diese Idee allerdings als sehr komplex, denn die Widerstandsfähigkeit von C. ohadii beruht auf einem Zusammenspiel zahlreicher struktureller und metabolischer Anpassungen an diesen extremen Lebensraum.
Ob und welche einzelnen Bausteine sich erfolgreich auf Nutzpflanzen übertragen lassen, ist noch völlig offen.
Dennoch ist die kleine Alge ein spannendes Modell dafür, welche Spielräume die die Biochemie in Pflanzenzellen tatsächlich haben kann.
Quelle
Geffen et al. (2026), New Phytologist, „Extending the limits of algal growth and stress resilience – the desert alga Chlorella ohadii as an emerging model“
