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JAHRESBERICHT 2009
Elysia tomentosa (Australien),
eine Schnecke, die kurzfristig
Chloroplasten einlagert.
Während unterschiedlichster Aufenthalte in den Tropen (Mote Laboratory, Karibik; Lizard
Island Research Station, Großes Barriereriff; Marine Biological Station Guam, Marianeninseln
im Pazifik) und am Mittelmeer (Laboratoire Arago in Banyuls-sur-Mer, Frankreich;
Meeresbiologisches Institut in Giglio, Italien) haben Mitglieder meiner Arbeitsgruppe Vertreter
fast aller bekannten Gattungen der Sacoglossa auf ihre photosynthetische Aktivität
hin untersuchen können. Dies geschieht mit Hilfe eines Gerätes (Pulse Amplitude Modulated
Fluorometer, Firma Walz; kurz PAM genannt), das eine minimal invasive Messung
am lebenden Tier erlaubt. Diese Messungen werden an ausgesuchten Individuen, die
ohne Nahrung in Kulturgefäßen gehältert werden, regelmäßig über Tage, Wochen und
Monate durchgeführt. Der schnelle oder langsamere Abfall der Messwerte ist ein Indiz für
die Fähigkeit und Effizienz, aktive und „gesunde“ Chloroplasten einzulagern. An diesen
Arbeiten waren und sind mehrere Doktorandinnen beteiligt: Yvonne Grzymbowski, deren
Doktorarbeit bereits 2008 abgeschlossen werden konnte, Frau Katharina Händeler, deren
laufende Doktorarbeit vermutlich 2010 abgeschlossen sein wird und Frau Valerie
Schmidt, die ihre Doktorarbeit erst kürzlich begonnen hat. Unsere Ergebnisse haben eindeutig
gezeigt, dass Sacoglossa-Arten sehr unterschiedlich in der Effizienz der Photosynthese
sind. 3 Gruppen können charakterisiert werden:
1. Schnecken, deren Photosyntheserate bereits innerhalb weniger Stunden im
Hungerversuch auf Null geht: Keine Chloroplasteneinlagerung;
2. Schnecken, die über mehrere Tage Photosynthese betreiben können,
aber deren Photosyntheserate nach maximal 20 Tagen gegen Null geht:
kurzfristige Chloroplasteneinlagerung;
3. Schnecken, die über mehrere Wochen bis Monate hinweg eine hohe
Photosyntheserate aufweisen: langfristige Chloroplasteneinlagerung.
Während eine ganze Reihe von Sacoglossa-Arten keine, oder eine
kurzfristige Einlagerung aufweisen, haben wir bisher nur 4 Arten
finden können, die mit Sicherheit langfristig Photosynthese betreiben
können. Dies ist zum einen die im Pazifik weit verbreitete Plakobranchus
ocellatus. Auf Guam haben wir eine vermutlich noch
unbeschriebene Plakobranchus-Art finden können, die ebenfalls
wie Plakobranchus ocellatus eine hoch effiziente Einlagerung aufweist.
Die Analysen hierzu laufen noch (Katharina Händeler). Elysia
timida aus dem Mittelmeer ist nicht ganz so effizient wie Plakobranchus
ocellatus, kann aber viele Wochen hungern. Speziell bei
dieser Art untersuchen wir zurzeit den Einfluss der Lichtintensität
auf das Verhaltensmuster der Schnecken und deren Einfluss auf die Überlebensdauer der
Chloroplasten in der Schnecke. Parallel zu diesen Untersuchungen wird der Zustand der
Chloroplasten in Abhängigkeit von Lichtintensität und Zeitspanne des Hungerns ultrastrukturell
untersucht (Doktorarbeit: Valerie Schmitt, in Kooperation mit Prof. Dr. R. Martin,
Univ. Ulm). Eine weitere Art, die allerdings nur in der Karibik vorkommt (Elysia crispata),
zeigt ebenfalls eine langfristige Einlagerung. E. crispata ist bekannt für ihr breites
Algennahrungsspektrum. Frau Grzymbowski konnte in ihrer Doktorarbeit zeigen, dass
die Effizienz der Photosyntheserate eindeutig mit der Nahrung korreliert ist. D.h. nicht alle
Algen tragen zur Photosyntheseaktivität bei, da deren Chloroplasten nur kurzfristig oder
gar nicht eingelagert werden können.
Eine ausführliche phylogenetische Analyse der Sacoglossa, basierend auf mehreren Genfragmenten
(coxI, 16S rDNAund 28S rDNA; siehe Händeler et al. 2009, publiziert in Fron-
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