Mycena kann jetzt in lebende Wirte eindringen

Biologen kennen Pilze der Gattung Mycena, allgemein bekannt als Haubenpilze, seit langem als Pilze, die sich von toten Bäumen und Pflanzen ernähren. Neue Forschungen der Universität Kopenhagen zeigen, dass Hauben auch in junge, gesunde Bäume und Pflanzen eindringen können, wo sie versuchen zu kooperieren. Damit haben sie einen Evolutionssprung gemacht, der unser Verständnis der ökologischen Rolle von Pilzen in Frage stellt.

Pilzsporen schweben durch die Luft. Dünne Stränge ihres Myzels kriechen über Oberflächen. Sie suchen nach wehrlosen Wirten, um sich in Netze aus Pilzbewuchs zu hüllen. Ihre Opfer können dann dazu genutzt werden, ihr eigenes Bedürfnis nach Verschlingen und Zerstreuen zu befriedigen.

Dass Pilze begonnen haben, in die Lebenden einzudringen, ist ein schrecklicher Gedanke für jeden, der jemals gedacht hat, dass Pilze sich nur von den Toten ernähren. Oder zumindest für diejenigen, die The Last of Us streamen, eine postapokalyptische Serie, in der Menschen gegen unerbittliche, mit Pilzen infizierte Zombies kämpfen.

Glücklicherweise ist die Realität selten so dramatisch. Doch nachdem dänische Mykologen auf lokale Mykene, sogenannte Haubenpilze, abzielten, stellte sich heraus, dass dennoch gewisse Ähnlichkeiten auftraten.

Neue Forschungsergebnisse der Fakultät für Biologie der Universität Kopenhagen deuten darauf hin, dass sich diese Pilzgattung, die traditionell als saprotroph gilt – also als Zersetzer unbelebter organischer Materie –, mitten in einem Evolutionssprung befindet. Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Umweltmikrobiologie.

„Anhand von DNA-Studien haben wir herausgefunden, dass Mycena-Pilze regelmäßig in den Wurzeln lebender Wirtspflanzen zu finden sind. Dies deutet darauf hin, dass Haubenmützchen sich im Prozess einer evolutionären Entwicklung befinden, von der reinen Zersetzung von nicht lebendem Pflanzenmaterial bis hin zu Eindringlingen in lebende Pflanzen günstige Konditionen“, erklärt Christoffer Bugge Harder, Erstautor der Studie.

Die Forschung zeigt auch, dass einige dieser Haubenpilzarten sogar erste Anzeichen dafür zeigen, dass sie als Gegenseitigkeitspilze agieren können, also in Symbiose mit Bäumen leben. Anders als die furchteinflößenden Pilze in „The Last of Us“ glauben die Forscher, dass Mykene aus Sicht der Pflanze vor allem darauf aus ist, Gutes zu tun. Dies geschieht in Form einer Art evolutionärer Balz, bei der sie in Harmonie mit ihren lebenden Wirten leben.

„Wir sehen, dass einige Mykene anscheinend Stickstoff, einen für Pflanzen unverzichtbaren Nährstoff, mit Kohlenstoff aus Pflanzen austauschen“, sagt der Forscher.

„Sobald Pilze in eine lebende Pflanze eingedrungen sind, können sie drei Strategien wählen: Sie können schädliche Parasiten sein und ihren neuen Wirten das Leben aussaugen; sie können wie Geier lauern, harmlos darauf warten, dass die Pflanze stirbt, und sich als Erste daran laben.“ das ‚Aas‘; oder sie können beginnen, zusammenzuarbeiten. Einige Mykene-Arten entwickeln nach und nach die Fähigkeit zur Zusammenarbeit, obwohl diese noch fein abgestimmt werden muss“, sagt Christoffer Bugge Harder.

Gute Taten stellen traditionelle Rollen in Frage

„Andere Pilze, zum Beispiel die Gattung Amanita, sind dafür bekannt, mit lebenden Pflanzen zusammenzuarbeiten, eine Fähigkeit, die sie vor vielen Millionen Jahren entwickelt haben. Aber Amanita haben ihre Fähigkeit, ohne ihre Wirte zu überleben, längst verloren. Und so haben wir uns traditionell geteilt.“ Pilze in streng getrennte ökologische Gruppen einteilen: Mutualisten, Parasiten oder Saprophyten“, erklärt Christoffer Bugge Harder.

Mykene scheint irgendwo zwischen den ökologischen Nischen zu liegen.

„Die strikte Trennung wird zunehmend in Frage gestellt, und unsere Mykene-Forschung unterstützt eine Verwischung der Grenzen. Einige Mykene haben ihre eigene Lösung gefunden und umfassen mehrere verschiedene ökologische Rollen“, sagt Harder.

Durch die Untersuchung der Kohlenstoffisotope in Mykene kamen die Forscher zu dem Schluss, dass diese Pilze sowohl saprotrophe Zersetzer als auch Mutualisten sind. Und vielleicht sogar parasitär.

„Mycena sind Opportunisten. Im Gegensatz zu Amanita können sie leicht wachsen, ohne in Pflanzen eindringen zu müssen, aber sollte sich die Gelegenheit ergeben, ist das ein netter Bonus. Sie suchen auch nach lebenden Wurzeln, wo sie Stickstoff bieten – da Pilze Stickstoff leichter aufnehmen können.“ als ein Baum – und das zu einem vernünftigen Preis“, erklärt Christoffer Bugge Harder.

Die Zahlung erfolgt entweder in Form von Kohlenstoff, den der Wirt zu Lebzeiten abgibt, oder wenn sein freundlicher Wirt stirbt und der geduldige Zersetzer sich an die Arbeit macht. Oder vielleicht beides.

Eine von Menschen geschaffene Chance nutzen

Die von Mykene angestrebten günstigen Bedingungen scheinen mit menschlicher Aktivität zusammenzuhängen.

„Man kann davon ausgehen, dass wir Menschen an dieser Anpassung beteiligt sind, denn unsere monokulturellen Plantagen, zum Beispiel Waldbestände, bieten den Pilzen optimale Anpassungsbedingungen. Die Pilze scheinen diese Chance genutzt zu haben“, sagt er .

Fakten: Die drei ökologischen Nischen des Pilzreichs

Allerdings wird die traditionell strikte Einteilung der Pilze in drei ökologische Nischen zunehmend in Frage gestellt. Mycena ist ein neues Beispiel für einen Pilz, der die Grenzen verwischt.

„Spezialisten gedeihen in Altwäldern. In diesem Szenario gibt es für Mykene nicht viele Chancen, sich auf lebenden Bäumen niederzulassen, da in dieser natürlichen Umgebung bereits spezialisierte Pilze vorhanden sind und andere nicht hineinlassen“, sagt der Mykologe.

Andererseits bieten vom Menschen bewirtschaftete homogene Plantagen mit gleichaltrigen Jungpflanzen Mykene eine Chance, da sich spezialisierte Pilze erst noch etablieren müssen. Das Gleiche gilt für raue Umgebungen, etwa in der Arktis, oder gestörte Umgebungen, etwa dort, wo sich viele Weidetiere aufhalten.

„Diese Orte stellen für viele Organismen herausfordernde Bedingungen dar, aber Mykene scheint zu denjenigen zu gehören, die davon zu profitieren scheinen“, sagt Christoffer Bugge Harder.

Keine Angst vor Pilzen

Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, dass viele Bäume die Samen ihrer eigenen Zerstörung tragen – oder zumindest die eines effektiven Bestattungsunternehmens, da einige der Pilze, die an ihren Wurzeln gedeihen, auch bereit sind, sie zu zersetzen, sobald sie absterben.

Nach unserem Tod spielen Pilze oft auch eine wichtige Rolle bei unserem Zerfall. Christoffer Bugge Harder versichert jedoch, dass wir uns keine Sorgen machen sollten, dass Pilze schon zu Lebzeiten in uns eindringen könnten.

„Der menschliche Körper ist im Gegensatz zu Bäumen außergewöhnlich gut darin, uns vor den enormen Mengen an Sporen zu schützen, denen wir täglich ausgesetzt sind“, sagt er

Dennoch ist Pilzinfektionen als Bedrohung für die menschliche Gesundheit in den letzten Jahren weltweit zunehmend in den Fokus gerückt. Denn ein wesentlicher Bestandteil der Abwehrkräfte des menschlichen Körpers ist unsere Körperwärme, die für viele Pilze unerträglich ist. Mittlerweile gibt es Spekulationen darüber, dass der Klimawandel und insbesondere steigende Temperaturen zu einer Anpassung im Pilzreich führen könnten, die es ihnen ermöglichen würde, bei unserer Körpertemperatur zu überleben.

„Es ist nicht unvorstellbar, dass sich Gruppen von Pilzen entwickeln könnten, die für die ökologische Nische des Menschen relevant sind. Aber es gibt viele Pilze in tropischen Regionen, die sich bereits an hohe Temperaturen angepasst haben. Wenn sie sowieso nicht in unserem Körper sind, dann schon.“ „Das liegt an unserem effektiven Immunsystem. Ich sehe also keinen Grund, Angst vor Pilzen zu haben – oder mir zumindest keine Sorgen um Mykene zu machen“, sagt Christoffer Bugge Harder.