Ökologie
Die evolutionären Vorläufer der Algen lebten in einer erdgeschichtlichen Epoche, in der es noch keinen Sauerstoff in der Atmosphäre gab. Zu dieser Zeit dominierten die Gase Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff und Methan. Es ist somit sehr wahrscheinlich, daß sie zu dieser Zeit eine Enzymausstattung besaßen, die auch wasserstoffumsetzende Hydrogenasen mit einschloß. Während die Hydrogenasen damals wahrscheinlich essentieller Bestandteil des Stoffwechsels waren, scheint diese Enzymgruppe bei heutigen Algenarten keine lebensnotwendige Rolle mehr zu spielen, da sie nur unter anaeroben Bedingungen in aktiver Form vorliegen. Ihre heutige Präsenz wird aber unterschiedlich diskutiert: Zum einen wird vermutet, daß es sich um ein phylogenetisches Relikt handelt, das keinem besonderen Evolutionsdruck mehr unterliegt. Dagegen spricht jedoch, daß diese Enzyme noch in aktiver Form gebildet werden. Darüber hinaus hätten Algen durch die Bildung von Hydrogenasen einen Selektionsvorteil, wenn sie zeitweise anaerobe Bedingungen überdauern müssen. Besonders in stehenden Gewässern, einem typischen Lebensraum von Algen, besteht in größeren Tiefen zeitweise Sauerstoffmangel. Das Überleben in diesem Habitat könnte durch die Hydrogenasen erleichtert werden, da sie die Entsorgung überschüssiger und sich bevorzugt unter anaeroben Bedingungen anhäufenden Reduktionsäquivalenten in Form von Wasserstoff ermöglichen. Eine weitere Hypothese zieht aktuellste Ergebnisse aus der Molekularbiologie in Betracht. So wurden bei Bakterien Ähnlichkeiten zwischen Hydrogenasen und Proteinen des Komplexes I der Atmungskette gefunden. Da sowohl Hydrogenasen, als auch einige Untereinheiten des Komplexes I Protonen durch die Proteinmatrix hindurchtreten lassen können, wäre es denkbar, daß ein Teil des Komplexes I im Zuge der Evolution aus einer Hydrogenase hervorgegangen ist. Das wasserstoffbildende aktive Zentrum wäre dann funktionell unbedeutend, könnte aber in Algen noch erhalten sein.
