Symbiosen sind wichtig für die Vielfalt des Lebens. Das Zusammenleben zweier Organismen zum gegenseitigen Nutzen gestaltet Ökosysteme und unterstützt die Biodiversität. So leben zum Beispiel Korallen und Algen zusammen: Die Algen versorgen Korallen mit Sauerstoff und Nährstoffen aus ihrer Photosynthese, die Korallen bieten ihnen im Gegenzug Schutz und ideale Lebensbedingungen. Wie es zu dieser Symbiose kommt und was darüber entscheidet, ob sie erfolgreich ist oder scheitert, untersucht Dr. Nils Rädecker seit dem 1. Dezember in einer neuen Nachwuchs-Arbeitsgruppe am Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg (HIFMB). Für seine Forschung erhielt er zudem einen Starting Grant vom Europäischen Forschungsrat (ERC).
Eine besondere Art der Symbiose ist die Photosymbiose, zwischen sogenannten heterotrophen und photosynthetischen Organismen, also jenen, die Photosynthese betreiben. Während photosynthetische Organismen ihren Energiebedarf durch die Nutzung von Sonnenlicht stillen können, müssen heterotrophe Organismen sich mit Hilfe von anderen Organismen ernähren. Diese Art des Zusammenlebens hat zur Evolution der Pflanzen beigetragen und spielt eine große Rolle für die globalen Nährstoffkreisläufe. In Ozeanen, gehen vor allem Algen solche Symbiosen mit heterotrophen Organismen ein, zum Beispiel mit Korallen. Warum und wie sich diese Verbindungen entwickelt haben und welche Faktoren sie heute beeinflussen, untersucht Nils Rädecker mit seiner neuen Arbeitsgruppe „Photosymbiosen“ am HIFMB. Diese wird sich in dem Projekt „PhagoPhoRe“ vor allem die Symbiosen anschauen, in denen Algen in den Zellen des Wirtstieres leben. Für das Vorhaben erhielt Nils Rädecker einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats in Höhe von 1 489 000 Euro.
„Mit Hilfe moderner Technologien in der Mikroskopie und Molekularwissenschaft wollen wir in ‚PhagoPhoRe‘ herausfinden, ob einzellige Algen das Immunsystem ihrer Wirte beeinflussen können“, beschreibt Rädecker sein Vorhaben. Algen überleben im Inneren des Wirts, weil sie die durch Photosynthese gewonnenen Nährstoffe ausscheiden und so einen aktiven Verdauungsprozess imitieren. „Diese Verbindung zwischen Photosynthese und dem Aufrechterhalten der Symbiose könnte uns helfen zu verstehen, warum sich Photosymbiosen in der Evolution immer wieder entwickelt haben und warum sie heute durch den Klimawandel bedroht sind“, so Rädecker weiter. Ein Beispiel für eine gestörte Symbiose ist die Korallenbleiche, bei der die Korallen die mit ihnen lebenden Algen abstoßen, dadurch ihre Nährstofflieferanten verlieren und schließlich sterben.