Eine auf Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Korallen, Quallen und andere symbiotische Nesseltiere ihre symbiotischen Algen kontrollieren, indem sie die für die Vermehrung verfügbare Stickstoffmenge begrenzen.
Die Ergebnisse stellen traditionelle Ansichten über kooperative Symbiose bei Korallen in Frage. Durch die Verfolgung des Nährstoffaustauschs mithilfe von Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen zeigt die Studie, wie drei verschiedene Nesseltierarten, darunter Korallen, diesen gemeinsamen Mechanismus zur Symbiose mit den Zooxanthellen (Dinoflagellaten) unabhängig voneinander entwickelt haben.
Die Forscher untersuchten, wie Seeanemonen, Quallen und Korallen ihre Algensymbiontenpopulation kontrollieren, indem sie Kohlenstoff- und Stickstoffisotope in Glukose bzw. Ammonium verfolgten. Die Forscher fanden heraus, dass mehr Ammonium die Größe der Algenpopulation fördert, da der Zugang zu Stickstoff größer ist, während mehr Glukose die Populationsgröße verringert, da Glukose die Fähigkeit des Wirts fördert, mehr seiner Stickstoffabfälle zu assimilieren.
Die Korallen verwenden den von den Symbionten durch ihre Photosyntheseprozesse bereitgestellten Zucker, um ihre eigenen Stickstoffabfälle in Aminosäuren zu assimilieren. Dadurch wird die Menge des für die Symbionten verfügbaren Stickstoffs begrenzt. Im Wesentlichen gibt der Wirt den Symbionten gerade genug Stickstoff, um zu funktionieren und die Photosynthese aufrechtzuerhalten, aber nicht genug, um den von ihnen produzierten Zucker zur Vermehrung zu nutzen.
Mehr Informationen: Guoxin Cui et al, A carbon-nitrogen negative feedback loop underlies the repeated evolution of cnidarian–Symbiodiniaceae symbioses, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42582-y