Starr, aber beweglich: Geheimnis der Kieselalge gelüftet

Was Forschende daraus lernen können

Um den Mechanismus besser zu verstehen, arbeitete das Dresdner Team mit theoretischen Physikern der Universität Heidelberg zusammen. Gemeinsam entwickelten sie ein mathematisches Modell, das die Form der Raphe-Äste mit den beobachteten Bewegungen verknüpft. Die Berechnungen passten gut zu den experimentellen Beobachtungen.

Kieselalgen sind nicht irgendwelche Algen. Sie produzieren große Mengen Sauerstoff und nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Ihr Bewegungsrätsel zu lösen, ist also nicht nur faszinierend. Es zeigt auch, wie biologische Systeme Bewegung mit sehr einfachen physikalischen Mitteln steuern können. "Wir haben ein einfaches physikalisches Prinzip aufgedeckt, das es einer starren Einzelzelle ermöglicht, sich dynamisch zu orientieren", sagt Prof. Stefan Diez. Diese Erkenntnisse könnten langfristig die Entwicklung winziger, robuster Maschinen inspirieren, etwa für Mikrosystemtechnik, Medizin oder Materialforschung.

Vor allem aber lösen sie ein biologisches Rätsel, das Forschende seit Jahrzehnten beschäftigt.


Originalpublikation:
Stefan Golfier, Veikko F. Geyer, Leon Lettermann, Ulrich S. Schwarz, Nicole Poulsen, Stefan Diez: Dynamic switching of cell-substrate contact sites allows gliding diatoms to modulate the curvature of their paths. PNAS (April 2026)