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Einzeller mit Tagesrhythmus – Dinoflagellaten

Wenn Dinoflagellaten eine Bewegung spüren, senden sie ein intensives Licht aus. Das irritiert potenzielle Fressfeinde. Allerdings leuchten die im Wasser lebenden Einzeller nur nachts. Tagsüber wäre das Leuchten kaum zu sehen, daher sparen sie sich die Energie. Aber woher wissen die Dinoflagellaten, ob es Tag oder Nacht ist?

Dinoflagellaten-Animation starten

In der Animation werden die Versuche an Dinoflagellaten nachgestellt: Am Tag ist kein Leuchten zu sehen, egal ob es hell ist oder dunkel (Sonnenfinsternis), in der Nacht leuchten Sie, unabhängig von der Helligkeit (auch bei Vollmond).

Die innere Uhr

Detailansicht der interaktiven Animation: Vollmond über dem Ozean

Mit etwas Glück kann man nachts an der Meeresküste ein faszinierendes Naturschauspiel erleben: ein geheimnisvolles, blaues Funkeln – verursacht durch Dinoflagellaten.

Alle höheren Lebewesen haben innere Uhren. Diese sind lebensnotwendig, um den Stoffwechsel und den richtigen Schlaf-Wach-Rhythmus aufrechtzuerhalten. Ein Beispiel für solche Rhythmen liefern Dinoflagellaten – Einzeller, die vor allem im Meer leben. Sie kommen schon eine Stunde vor Sonnenaufgang an die Wasseroberfläche. Tagsüber bleiben sie dort und betreiben Fotosynthese. Noch vor Sonnenuntergang sinken sie zurück in die Tiefe. Damit verringern sie das Risiko, gefressen zu werden. Dass sie schon vor dem Sonnenuntergang absinken zeigt: Sie haben irgendeine Art von „Zeitgefühl“.

Bringt man diese Dinoflagellaten ins Labor und hält sie dort in absoluter Dunkelheit, behalten sie ihren Rhythmus bei. Das heißt, er ist von innen heraus gesteuert – man spricht von einem endogenen Rhythmus. Der genaue molekulare Mechanismus, der dahinter steckt, ist auch hier noch nicht bekannt. Vermutlich sind Moleküle beteiligt, die sich in der Nacht in der Zelle anhäufen und tagsüber abgebaut werden. Auch die Fotosynthese hat auf diese Abläufe einen Einfluss – damit könnte möglicherweise die Feinjustierung der inneren Uhr funktionieren.

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