Arbeiten gegen den Mainstream in der Pilzsystematik

Die Entwicklungen in der aktuellen Systematik der Pilze zielen weitgehend auf die Aufteilung bestehender Arten in kleinere, eng umgrenzte Arten ab. Doch wie Wissenschaftler der Fakultät für Naturwissenschaften der Karls-Universität Prag und des Instituts für Mikrobiologie der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik am Modell der Gattung Aspergillus zeigten, ist eine solche Unterteilung oft nicht gerechtfertigt und verkompliziert oder verfälscht nur das Richtige Artbestimmung unmöglich.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigen, dass die Artkategorie für Pilze deutlich breiter ist als erwartet, und ihre Anzahl in den untersuchten Gruppen dadurch erheblich reduziert wurde. Da eine Reihe wünschenswerter und unerwünschter Eigenschaften von Organismen tendenziell an die Artebene gebunden sind, haben diese Erkenntnisse Auswirkungen auf die Praxis, in der diese Arten als Produzenten von Mykotoxinen, Enzymen, bioaktiven Substanzen und organischen Säuren oder als Verursacher von Menschen bekannt sind und Tierinfektionen und Lebensmittelverderbnispilze.

Die Ergebnisse wurden in einer Reihe von drei Artikeln veröffentlicht Studium der Mykologie.

Arten wie Aspergillus niger und A. versicolor sind relativ bekannt. Sie sind wichtig in der biotechnologischen Industrie als Produzenten von Enzymen und organischen Säuren (z. B. Zitronensäure) oder werden vor allem in Asien in der Lebensmittel- und Getränkefermentation eingesetzt. Gleichzeitig verderben sie jedoch häufig Lebensmittel, produzieren unerwünschte Mykotoxine (z. B. Ochratoxin, Fumonisine oder Sterigmatocystin), verschlechtern die Luftqualität in Gebäuden und verursachen schwere Infektionen bei Mensch und Tier.

Die Artbestimmung in Pilzen und anderen Organismen ist wichtig, weil damit oft eine Reihe spezifischer Eigenschaften verbunden sind, wie die oben erwähnte Produktion von Mykotoxinen oder Pathogenität. Die aktuelle Taxonomie von Pilzen, die weitgehend auf molekulargenetischen Daten basiert, geht hauptsächlich in Richtung der Aufteilung bestehender Arten in kleinere.

Die Folge ist die Einführung neuer Namen für sogenannte kryptische Arten (die durch das Auftreten von Kolonien, mikroskopischen und anderen Merkmalen nicht voneinander zu unterscheiden sind), was ihre genaue Identifizierung in der klinischen Mykologie, Lebensmittelwissenschaft und anderen Bereichen erschwert oder sogar unmöglich macht .

„Der Grund für die übermäßige Anzahl beschriebener Arten in der Mykologie ist zum Teil die Unkenntnis der Merkmale der Art als solcher in ihrer ganzen Breite, sei es, dass es sich um Variabilität in morphologischen, physiologischen oder genetischen Merkmalen handelt. Dies liegt an der Tatsache dass neue Arten oft auf der Grundlage einer kleinen Anzahl erhaltener Stämme aus einem oder mehreren Substraten und Fundorten beschrieben werden.Die Untersuchung nur einer kleinen Anzahl variabler Individuen innerhalb einer Art kann dann leicht als das Auffinden einer unbeschriebenen Art interpretiert werden.Ein weiterer Grund ist der die allgemein vorherrschende Denkrichtung der Taxonomen in Richtung der Beschreibung neuer Arten und nicht in die entgegengesetzte Richtung. Dies gibt Wissenschaftlern eine bessere Gelegenheit, ihre Ergebnisse zu veröffentlichen, da die Beschreibung neuer Arten attraktiver ist als ihre Zusammenführung. Außerdem ist es im Allgemeinen einfacher, eine zu erstellen Artbeschreibung auf der Grundlage einer kleineren Anzahl interessanter Stämme, als einen großen Datensatz zu sammeln, der die e gesamte Variabilität einer Art“, sagt Vít Hubka von der Fakultät für Naturwissenschaften der Karlsuniversität.

„Für unsere Studie haben wir einen allgegenwärtigen Aspergillus-Vertreter, z. B. A. niger, A. versicolor oder A. candidus, als Modell ausgewählt und Hunderte von Proben von verschiedenen Kontinenten und Substraten gesammelt Eine Reihe von Methoden, einschließlich moderner phylogenetischer Methoden, die auf Daten einer großen Anzahl von Genen oder Genomen basieren, konnten wir die wahre Vielfalt innerhalb einer Art beurteilen.Dies hat zu der Entdeckung geführt, dass Arten viel variabler sind, als wir dachten, auf vielen Ebenen – Aussehen der Kolonie, mikroskopische Merkmale, genetische Variabilität, Mykotoxinproduktion usw.“, sagt Teammitglied František Sklenář.

„Das Ergebnis der Untersuchungen war eine deutliche Artenzahlreduktion in den intensiv erforschten Artenkomplexen der Gattung Aspergillus, was deren komplizierte Bestimmung im angewandten Bereich und Diagnostik in der klinischen Mykologie stark vereinfachen wird. Ein neuer Blick auf die Breite der Artengrenzen bei mikroskopisch kleinen Pilzen werden es ermöglichen, das wissenschaftliche Interesse auf wichtigere Fragen zu konzentrieren, anstatt sich auf die unermüdliche Anstrengung zu konzentrieren, „unrealistisch definierte kryptische Arten“ mit verschiedenen Methoden zu unterscheiden oder zu beschreiben. Da die Gattung Aspergillus weitgehend Trends in der Taxonomie und anderen Disziplinen setzt, wir erwarten vergleichbare Schlussfolgerungen auch für andere Pilzgruppen, wenn ähnliche methodische Ansätze angewendet werden“, schließt Miroslav Kolařík, Leiter des Labors für Pilzgenetik und -metabolismus am Institut für Mikrobiologie der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik.