Symbiosen sind ein zentraler Bestandteil eines jeden Ökosystems. Das Zusammenleben zweier oder mehrerer Organismen kann sich in unterschiedlichsten Formen ausprägen und spiegelt sich je nach Definition in u.a. Mutualismus, Kommensalismus oder Parasitismus wieder. Eine besondere Form, die Photosymbiose kommt im System verschiedenster mariner Nacktschnecken vor. Insbesondere innerhalb der Heterobranchia haben sich zwei unterschiedliche Arten der Photosymbiose etabliert:

Der Hauptfokus unserer Arbeit liegt auf der Gruppe der ausschließlich herbivoren Schlundsackschnecken (Sacoglossa). Diese Tiere stechen mit Ihrer einreihigen Radula Algen an und saugen den Zellinhalt aus. Einige der über 400 Arten sind in der Lage, die enthaltenen Chloroplasten in Ihrer Mitteldarmdrüse aufzunehmen und Sie nicht sofort zu verdauen, sondern vorerst zu lagern. Die Plastiden können innerhalb der Schnecke weiterhin Photosynthese betreiben, der Zeitraum variiert je nach Art zwischen wenigen Tagen bis mehreren Monaten. Diese Fähigkeit wird Kleptoplastie genannt und gab einigen Arten den Beinamen „wandelnde Blätter“ oder „photosynthetische Tiere“. Tatsächlich aber ist sowohl der Ablauf der Plastidensequestrierung als auch die Aufnahme von photosynthetisch erzeugten Nährstoffen nur gering erforscht und umstritten. Mit unserer Arbeit versuchen wir die Lokalisation und den Einfluss der Chloroplasten innerhalb der Schnecken sowie auf ihr Verhalten besser zu verstehen. Die präferierte Art für unsere Arbeit ist die grüne Samtschnecke Elysia viridis. Diese ist nicht nur entlang der Atlantikküste zu finden, sondern auch im westlichen Mittelmeer sowie in der Nord- und Ostsee, sogar an der deutschen Küste. Während der Großteil der Sacoglossa Nahrungsspezialisten sind und sich somit auf eine Futteralge beschränken, ist Elysia viridis in der Lage ein breites Spektrum an Algen als Nahrungsquelle zu nutzen. Dieses zieht sich über mindestens vier Algengattungen und geht auch mit morphologischen Veränderungen der Radula einher. Das führt zu einer breiten Auswahl von verschiedensten Verhaltensexperimente, ermöglicht aber auch die Anwendung invasiver und molekularer Methoden. 

Die weitere Gruppe, Nudibranchia, ernähren sich von u.a. von Nesseltieren und können beim fressen von Korallen deren Symbionten aufnehmen. Dies sind vorzugsweise einzellige Algen, Dinoflagelaten der Gattung Symbiodinaceae. Aus dieser Ernährung kann, abhängig von der Schneckenart, eine instabile oder stabile Photosymbiose resultieren. In unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns hauptsächlich mit dem Modellorganismus Berghia stephanieae, welche eine instabile Photosymbiose mit den Symbionten der Glasrose Exaiptasia diaphana eingeht, von der sie sich ausschließlich ernährt. Trotz dieser Futterspezialisierung lässt sich Berghia stephanieae im Labor relativ einfach kultivieren und ermöglicht somit eine große Bandbreite an Verhaltensexperimenten und molekularen Analysen.