Zustand der Pilze der Welt

Kews Zustand der Pilze der Welt wurde veröffentlicht. Ziel des Berichts ist es, eine Grundlage für den Schutz und die Erforschung von Pilzen zu schaffen. Dem Bericht zufolge sind 144,000 Pilzarten bekannt, und jedes Jahr kommen 2000 zur Liste hinzu. Diese Grundlinie ist jedoch ziemlich unscharf. Sie schätzen auch, dass es zwischen 2.2 und 3.8 Millionen Pilze gibt. Das bedeutet, dass wir derzeit etwa 5% der Arten kennen. Und bei diesem Tempo wird es weitere tausend Jahre dauern, bis sie alle gefunden sind.

Der Grund, warum Biologen glauben, dass es so viele Pilze gibt, ist auf Fortschritte in der DNA zurückzuführen. Wenn man DNA-Sequenzen zusammenfügt und vergleicht, ist es möglich zu sehen, wie eng verwandte Pilze sind, und wie vielfältig Pilzarten sind. Diese Art der Analyse zeigt, dass sehr ähnlich aussehende Pilze, beispielsweise Krankheitserreger wie Rost, tatsächlich überraschend vielfältig sind. Sie sind auch Hinweise auf Pilze mit charakteristischen chemischen Signaturen, die wir noch nicht identifiziert haben – die so genannten dunkle Taxa.

Diese neuen Techniken sind umstritten. Kew berichtet: „Die Herausforderung für die Zukunft wird darin bestehen, in der Gemeinschaft der Pilzwissenschaftler einen Konsens darüber zu erzielen, wie diese aufregenden neuen Entdeckungen der Pilzvielfalt, die ausschließlich auf DNA-Sequenzdaten basieren, in bestehende Pilzklassifizierungssysteme integriert werden. Nur dann wird es möglich sein, ein wirklich umfassendes Verständnis des gesamten Ausmaßes der globalen Pilzvielfalt zu erreichen.“

Es mag seltsam erscheinen, dass Kew, ein botanischer Garten, Pilze untersucht – die definitiv keine Pflanzen sind. Sie unterscheiden sich in einigen wichtigen Punkten.

Einer der Unterschiede für Pilze ist, wie sie sich ernähren. Pflanzen machen ihre Nahrung (normalerweise) intern. Pilze scheiden Enzyme nach außen aus, die verdauen, womit sie in Kontakt kommen, und dann die Schmiere wieder in ihre Zellen aufnehmen. Die Zellwände bestehen nicht aus Zellulose, sondern aus Chitin, dem gleichen Material, aus dem Insekten ihre Panzer bauen. Sie speichern Lebensmittel auch als Glykogen und Lipide anstelle von Stärke. Sie unterscheiden sich also in der Art und Weise, wie sie sich ernähren, wie ihre Zellen funktionieren und wie sie Energie speichern, stark von Pflanzen.

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Der Kew-Bericht stellt fest, dass diese unterschiedliche Biologie bedeutet, dass sie eine sehr wichtige Rolle in der Umwelt spielen. In dem Bericht heißt es: „Pilze sind auch die bedeutendsten Organismen, die Zellulose, Hemizellulose und Lignin abbauen. Dies sind die zähen Polymere in Pflanzenzellwänden, die Holz seine große Festigkeit und Haltbarkeit verleihen. Ihre Zersetzung durch holzzersetzende Pilze setzt wichtige Pflanzennährstoffe wieder in den Boden frei und ermöglicht so das Wachstum der nächsten Generation von Setzlingen. Ohne den Nährstoffkreislauf würde das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, nicht existieren; Nährstoffe wären so knapp, dass das biologische Wachstum weltweit stark eingeschränkt wäre.“

Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Pilzen
Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Pilzen. Quelle: Kew State of the World’s Fungi Report 2018.

Obwohl Pilze keine Pflanzen sind, interessieren sich Pflanzenwissenschaftler immer noch sehr für sie. Der Bericht hebt die positiven Beziehungen zwischen Pilzen und Pflanzen hervor, mit einem großen Anteil von Pflanzen, von denen angenommen wird, dass sie in Symbiose mit Pilzen der einen oder anderen Art leben.

Endophyten sind Pilze, die zwischen Zellen einer Pflanze, in den Trieben oder Wurzeln leben. Kew berichtet: „[E]ndophytische Pilze wie Trichoderma (Ascomycota), die als Saatgutbehandlung in der Landwirtschaft verwendet werden, können Pflanzenresistenzen gegen Krankheiten, Wassermangel, Salzgehalt und auch Hitzestress induzieren. Sie tun dies, indem sie die Expression der Gene verändern, die am Wurzelwachstum, der Nährstoffaufnahme oder dem Schutz vor oxidativen Schäden beteiligt sind.“

Die anderen beliebten Pilzorganismen sind Mykorrhiza. Kew sagt: „Es wird geschätzt, dass etwa 90 % der lebenden Pflanzenarten Mykorrhizapilze mit ihren Wurzeln in Verbindung bringen. Im Gegensatz dazu gehen weniger als 2 % der Pilzarten Mykorrhiza-Partnerschaften ein. Durch die Spezialisierung auf die Koexistenz mit Pflanzen verlassen sich die beteiligten Pilze auf ihre pflanzlichen Wirte
für ihre Kohlenstoffversorgung, nachdem sie die Fähigkeit ihrer Vorfahren verloren haben, tote organische Materie zu zersetzen. Als Gegenleistung für ihren photosynthetischen Kohlenstoff erhalten die Pflanzen über die Pilze Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden. Die meisten Mykorrhizapilze sind zum Überleben auf ihre Wirte angewiesen, genauso wie viele Pflanzen auf ihre Pilzpartner angewiesen sind.“

Kew beschreibt auch einige der Pilze als Pilz 'Leibwächter' für Pflanzen, verändert die Reaktion von Pflanzengenen und hilft, die Abwehrkräfte gegen Pflanzenfresser zu stärken. Das Aufbringen von Pilzen auf Samen bietet das Potenzial, dass Nutzpflanzen mit ihren eigenen Wächtern gepflanzt werden. Der Bericht besagt, dass sogar Behandlungen mit nur 500 mg pro Hektar eine Wirkung haben können.

Vor diesem Hintergrund, Erhaltung ist wichtig und das ist ein weiteres Loch in unserem Wissen. Kew stellt fest, dass der Erhaltungszustand von nur 56 Pilzarten weltweit bewertet wurde. Zum Vergleich gilt dasselbe für 25,452 Pflanzen und 68,054 Tiere.

Es gibt eindeutige Probleme bei der Erstellung von Erhaltungsplänen. Da Pilze größtenteils mikroskopisch klein sind, gibt es viele Lücken in unserem Verständnis darüber, wo auf dem Planeten sie sich befinden. Sie können auch ihre Form ändern oder wie andere Pilze aussehen. Kew sagt: „Trotz der auffälligen und üppigen Darstellung von sporentragenden Strukturen (z. B. Pilzen), die von einigen Arten produziert werden, gelten sie im Allgemeinen als schwer zu erkennen und zu zählen, da die meisten, wenn sie keine Sporen bilden, aus nichts Wesentlicherem bestehen als ein dünnes Netzwerk aus Myzel.“

Dieser Mangel an Wissen wirkt sich auf die Diskussion im Naturschutz aus. In dem Bericht heißt es: „Aus einer Überprüfung von Artikeln, die in den zwölf führenden Mainstream-Naturschutzzeitschriften veröffentlicht wurden, ging hervor, dass nur etwa 3 % über Pilze diskutierten.“ und Kew schätzt, dass mindestens 10 % der europäischen Makropilze, der Pilze, die Körper produzieren, die groß genug sind, um gesehen zu werden, vom Aussterben bedroht sind.

Angesichts der besonderen Chemie von Pilzen scheint es eine schlechte Idee zu sein, viele von ihnen zu verlieren, bevor sie untersucht werden können. Dieser Bericht und die damit verbundene Konferenz werden in den nächsten Tagen einige Impulse für das Studium dieses vernachlässigten Königreichs geben.