Vova Krasen
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Algen können auch glamourös sein: In den klaren Gewässern vor der Atlantikküste in Großbritannien leuchtet ein unscheinbarer, buschiger Seetang in tiefem Blau und Grün. Es stellt sich heraus, dass diese Art voller Opale ist - aber nicht der Edelstein.
Regenbogen-Wrack (Cystoseira tamariscifolia) ist eine Art Braunalge, die im Mittelmeer und vor der Atlantikküste Europas vorkommt. Im Wasser leuchten diese Algen. Und obwohl im Wasser viele schimmernde Organismen leben - zum Beispiel biolumineszierende Quallen und Laternenfische - produzieren die meisten ihr eigenes Licht.
Rainbow Wrack dagegen nicht. Stattdessen verwendet er wie der Edelstein eine Kristallstruktur, um das Sonnenlicht zu reflektieren. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die am 11. April in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.
Um die schimmernden Algen zu untersuchen, sammelte eine Gruppe von Forschern die Pflanze bei Ebbe an einem typischen, von Touristen bewohnten Strand im Südwesten Englands. Mithilfe verschiedener Mikroskopietechniken entdeckten sie, dass die Zellen der Alge Beutel mit "Opalen" enthielten. [Galerie: Auffällige Biolumineszenzwunder]
Wieder nicht der Edelstein. Physiker verwenden den Begriff "Opal", um jedes Material mit einer sehr spezifischen, dicht gepackten Gitterstruktur zu beschreiben, sagte die leitende Studienautorin Ruth Oulton, Physikerin an der Universität von Bristol. Während Edelsteinopale aus Kugeln aus Siliziumdioxid hergestellt werden, wird dieser Algenopal aus Öltröpfchen hergestellt, die als Lipide bezeichnet werden. Aber alle "Opale" reflektieren Licht auf sehr ähnliche Weise. (Opale kommen auch bei Insekten vor: glänzende Käfer und einige Schmetterlinge haben außen harte Opalstrukturen.)
Es ist sehr selten, dass Pflanzen opalähnliche Strukturen haben, aber wenn doch, befinden sie sich normalerweise in einem harten Äußeren, wie Zellulose in Zellwänden, sagte Oulton. Im Fall von Regenbogen-Wrack "ist es das erste Mal, dass ein Opal gefunden wurde, der nicht aus hartem Material in einem Lebewesen besteht."
Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass der Regenbogenwrack auf das Licht reagierte und seine Struktur abhängig von den Bedingungen so veränderte, dass es sich selbst verdunkelte und aufhellte. Bei ausreichendem Licht nahm die Alge ihre dicht gepackte Opalstruktur auseinander, um ihr Leuchten zu dämpfen. Aber wenn es von fast Dunkelheit umgeben war, ordnete es innerhalb weniger Stunden alle Kugeln wieder zu einem Gitter zusammen. Bald leuchtete es wieder.
Die Forscher wissen nicht genau, warum Rainbow Wrack diesen Mechanismus übernommen hat. Da diese Art jedoch in einem Gebiet lebt, in dem Änderungen der Gezeiten sie manchmal am Strand ausgesetzt und manchmal unter 3 Metern Wasser begraben halten, könnte sie sich entwickelt haben, um die Lichtmenge zu regulieren, die ihre Chloroplasten erreicht - Organellen, die die Photosynthese in Zellen steuern. Es ist mehr als wahrscheinlich kein Zufall, dass die Beutel mit Opalen von Chloroplasten umgeben sind, sagte Oulton.
"Was wir wissen, ist, dass Seetang selbst [seinen] Opal verändern kann ... wenn er leichter wird, verschwindet die Opalstruktur", sagte Oulton. "Wenn [ein] Käfer stirbt, ist der Opal immer noch da, aber wenn der Seetang sterben würde, würde alles verschwinden", fügte sie hinzu.
Wissenschaftler können den Vorgang des Ein- und Ausschaltens der Opale im Labor noch nicht wiederholen, möchten dies aber gerne tun. Nach einem Gespräch mit einigen Chemikern stellte das Team fest, dass diese neue Erkenntnis neue Möglichkeiten eröffnen könnte, beispielsweise biologisch abbaubare Displays. Wenn sie beispielsweise den Prozess des Verpackens und Auspackens von Opalstrukturen auf der Basis von Licht durch Regenbogen-Wracks nachahmen können, können Forscher möglicherweise biologisch abbaubare Verpackungen und Etiketten aus etwas so Alltäglichem wie Kokosnussöl herstellen.
Dies kann in Form von Etiketten auf Lebensmittelverpackungen erfolgen, die je nach Verfallsdatum eine andere Farbe annehmen. oder Kunststoff in Verpackungen, die nach einer Weile vollständig zerfallen, sagten die Forscher.
In der Zwischenzeit wird der Regenbogen-Wrack bei Flut weiter schwanken und wie immer glamourös aussehen.
Ursprünglich veröffentlicht am .