Die Forschenden unter Leitung der Universität Göttingen erstellten 43 neue Transkriptome – also Sammlungen der in den Zellen aktiven Gene – aus Stämmen, die eine breite Artenvielfalt der Zygnematophyten abdecken. Diese Daten kombinierten sie mit öffentlich zugänglichen Sequenzen, um daraus einen Datensatz mit mehr als 100 Arten und 2.000 Genen zu erstellen. Die Analyse legt nahe: Das mehrzellige Wachstum dieser Algen entstand nicht durch einen einzigen evolutionären Übergang, sondern parallel und unabhängig voneinander. Allen gemein ist jedoch, dass ihre Entwicklung wahrscheinlich aus einer einzelligen Alge hervorging.
„Dank der vielfältigen Zygnematophyten können wir komplexe Evolutionsprozesse erkennen, die uns verborgen blieben, wenn wir nur eine Handvoll Modellarten untersuchen würden“, erklärt Dr. Maaike Bierenbroodspot, die diese Forschung im Rahmen ihrer Promotion an der Universität Göttingen durchgeführt hat und nun als Postdoktorandin an der Universität Maastricht tätig ist. „Ihre Gene sind Teil dessen, was wir als ‚Erbe der Landpflanzen‘ bezeichnen“, so Cäcilia Kunz von der Abteilung für Angewandte Bioinformatik der Universität Göttingen. „Einige molekulare Komponenten, die wichtige Pflanzenfunktionen steuern, haben eine weitaus längere Evolutionsgeschichte als die Landpflanzen selbst.“
Die Ergebnisse unterstreichen, dass eine Vielfalt an Algenarten nötig ist, um die Entwicklung der Landpflanzen zu verstehen. Auch wenn die Studie einen breiten Rahmen umfasst, deckt sie nur einen kleinen Teil der über 4.000 beschriebenen Zygnematophyten-Arten ab. „Unsere Forschung führt uns bis zum Ursprung der Landpflanzen“, so Prof. Dr. Jan de Vries von derselben Abteilung. „Je mehr Daten wir einbeziehen, desto deutlicher wird, dass die Evolution kein einfacher Übergang von einzelligen Algen zu immer komplexeren Pflanzen war. Stattdessen experimentierten verschiedene Abstammungslinien über Hunderte von Millionen von Jahren hinweg mit unterschiedlichen Körperbauplänen und molekularen Lösungen. Das Verständnis dieser Vielfalt ist entscheidend, um die Biologie der Vorfahren von Landpflanzen zu rekonstruieren.“
Universität Göttingen
Originalpublikation:
Bierenbroodspot, M. J. et al. A deep genetic structure phylogenomically frames the closest algal relatives of land plants. PLOS Biology (2026). DOI: http://10.1371/journal.pbio.3004005
