Wissenschaftler*innen haben 7.000 Jahre alte Phytoplankton wiederbelebt – eine der ältesten je reaktivierten Lebensformen. Aber du fragst dich wahrscheinlich: Seit wann können wir Leben aus dem „Tod“ zurückholen?
Die Phytoplankton – winzige, photosynthetische Meeresalgen – waren nicht wirklich tot, sondern befanden sich in einem tiefen „Schlafmodus“, bekannt als Dormanz. Wie in einer Studie beschrieben, die Anfang Januar im ISME Journal veröffentlicht wurde, gelang es einem internationalen Forschungsteam, ruhende Algen – teils Tausende Jahre alt – vom Meeresboden der Ostsee zu erwecken und ihre volle Lebensfähigkeit wiederherzustellen. Ihre Arbeit hat im wahrsten Sinne des Wortes eine Momentaufnahme der alten Ostsee-Ökologie zum Leben erweckt.
Viele Lebewesen gehen in einen Zustand mit stark reduzierter Stoffwechselaktivität über, um Zeiten ungünstiger Umweltbedingungen zu überdauern. Wenn Phytoplankton in Dormanz übergehen, sinken sie zum Meeresboden, wo sie in Sedimentschichten eingeschlossen werden.
„Solche Ablagerungen sind wie eine Zeitkapsel, die wertvolle Informationen über vergangene Ökosysteme und die darin lebenden biologischen Gemeinschaften, ihre Populationsentwicklungen und genetischen Veränderungen enthalten“, erklärte Sarah Bolius, Biologin und Phytoplankton-Expertin vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, in einer Mitteilung des Instituts.
Im Jahr 2021 entnahmen Bolius und ihr Team Sedimentproben aus 240 Metern Tiefe in der Ostsee, in denen sich ruhende Phytoplankton befanden. Aus neun dieser Proben gelang es ihnen, Organismen erfolgreich zu isolieren und wiederzubeleben – einige davon fast 7.000 Jahre alt.
Skeletonema marinoi – eine in der Ostsee weit verbreitete Phytoplankton-Art – war die einzige Spezies, die in allen Proben wiederbelebt werden konnte. Die ältesten Exemplare stammen von etwa 6.871 Jahren. Das Team erklärt, dass ihr Skeletonema marinoi zu den ältesten je aus einem Ruhezustand erweckten Organismen gehört – und das älteste bekannte wiederbelebte Lebewesen aus aquatischen Sedimenten.
Die Forschenden verglichen anschließend die uralten Algen mit modernen Vertretern derselben Art. Das Ergebnis: Die reaktivierten Skeletonema-marinoi-Proben zeigten dieselben biologischen Aktivitäten wie heutige Algen – obwohl sie über Jahrtausende ohne Licht und Sauerstoff auskommen mussten.
„Es ist bemerkenswert, dass die wiederbelebten Algen nicht nur irgendwie überlebt haben, sondern offenbar keinerlei ‚Fitness‘ verloren haben – also keine Einschränkung ihrer biologischen Leistungsfähigkeit zeigen: Sie wachsen, teilen sich und betreiben Photosynthese wie ihre modernen Nachfahren“, so Bolius. Außerdem analysierte das Team die genetischen Profile der Skeletonema marinoi und fand heraus, dass Algen aus unterschiedlichen Zeitabschnitten genetische Gruppen innerhalb der Art bilden. Das weist darauf hin, dass sich das Erbgut von Skeletonema marinoi in der Ostsee im Laufe der Zeit weiterentwickelt hat.
Zusätzlich zu den Organismen selbst liefern auch Merkmale der Sedimentproben Hinweise auf frühere Sauerstoffgehalte, Salzkonzentrationen und Temperaturen. „Indem wir all diese Informationen kombinieren, wollen wir besser verstehen, wie und warum sich Phytoplankton der Ostsee genetisch und funktionell an Umweltveränderungen angepasst haben“, so Bolius weiter.
Die Forschung ihres Teams zeigt, dass „es jetzt möglich ist, im Labor ‘Zeitreisen’ in verschiedene Entwicklungsstadien der Ostsee zu unternehmen“, sagte sie. „Unsere Studie belegt zudem, dass wir genetische Veränderungen über viele Jahrtausende hinweg direkt nachverfolgen können – und zwar durch die Analyse lebender Zellen statt nur fossiler Reste oder DNA-Spuren.“
Es scheint fast, als hätte Dornröschen gegen Skeletonema marinoi keine Chance gehabt.
