Pilze zu übersehen ist einfach. Wenn Sie ins Gartencenter gehen, um Pflanzen zu kaufen, kaufen Sie nicht oft auch Pilze. Noch Etwa 90 % der Pflanzen haben eine Verbindung zu Pilzen. Die Verbindung geht über die Wurzeln.

Eine ziemlich gebräuchliche Abkürzung in botanischen Abhandlungen ist AMF, was für arbuskulären Mykorrhizapilz oder Pilze steht, wenn mehr als einer identifiziert wurde. Die Pilze leben im Boden und sind hervorragend darin, Nährstoffe zu finden. Was sie jedoch nicht können, ist, ihre eigenen Kohlenhydrate herzustellen. Im Gegensatz dazu haben Pflanzen im Allgemeinen keine Probleme, Kohlenhydrate herzustellen, haben aber eine begrenzte Fähigkeit, Nährstoffe zu finden. Der Aufbau von Wurzeln zur Suche nach Nährstoffen erfordert Energie und Kohlenstoff. Ein arbuskulärer Mykorrhizapilz kann in die Wurzeln einer Pflanze eindringen, und wenn sie eine Verbindung herstellen, können sie Handel treiben. Der Pilz gibt Nährstoffe wie Phosphor und Stickstoff ab und erhält dafür Zucker aus der Pflanze.

Es ist eine so erfolgreiche Verbindung, dass sie im Pflanzenreich viele Male gefunden wurde – aber wie weit reicht sie zurück?

Kowal und Kollegen untersuchten Leberblümchen. Sie sahen sich eine andere Pilzart an, Pezoloma ericae, ein erikoider Mykorrhizapilz, der sich anders als arbuskuläre Mykorrhizapilze mit einer Pflanze verbindet. Sie fanden heraus, dass es mit Leberblümchen assoziiert ist. Da Leberblümchen keine eigentlichen Wurzeln haben, wird die Terminologie kompliziert und die Verbindung wird als beschrieben mykorrhizaartig. Die Vielfalt der Leberblümchen, die P. ericae Mitarbeiter von vermuten, dass diese Form der Partnerschaft aus der Trias vor 250 Millionen Jahren stammen könnte, aber das Datum ist nicht sicher. Es könnte sein, dass einige Leberblümchen die Assoziation erst vor kurzem aufgegriffen haben.

Die Forschung zeigt, dass Mykorrhizen viel geselliger sind, als man denkt. Kowal und Kollegen zeigen, dass nicht-vaskuläre Pflanzen Partner von Pilzen sein können, genau wie die besser untersuchten Gefäßpflanzen. Das bedeutet, dass es durchaus möglich ist, dass nicht-vaskuläre Pflanzen in ferner Vergangenheit ähnliche mykorrhizaähnliche Partner hatten. Um jedoch sicher zu sein, dass diese Art von Interaktion vor sich ging, bräuchten wir eine Momentaufnahme von Pflanzenwurzeln (oder wurzelähnlichen Organen) aus der Tiefe der Zeit.

Dieser Schnappschuss wäre der Rhynie Chert.

Der Rhynie Chert ist ein Fossilienbett aus Rhynie – Aberdeenshire – mit einer großen Anzahl von Fossilien von Pflanzen, Pilzen und Flechten. Es entstand im frühen Devon vor etwa 410 Millionen Jahren. Dieser Zeitraum beträgt vielleicht 100 Millionen Jahre, nachdem Pflanzen das Land besiedelt haben, also handelt es sich um frühes Material.

Forschung von Mühlen und Kollegen deutet darauf hin, dass Pflanzen und Pilze bereits zu dieser Zeit Material austauschten – und dies könnte erhebliche Folgen für Sie gehabt haben.

Mills und Kollegen argumentieren, dass die Entwicklung dieser Partnerschaften es Pflanzen ermöglichte, zu gedeihen und Kohlendioxid besser zu nutzen – aber dass Kohlendioxid irgendwo herkommen musste. Die Autoren sagen, dass es aus der Atmosphäre stammt, und Sie können es in den geochemischen Aufzeichnungen als CO-Konzentrationen sehen₂ in der Atmosphäre sinken und der Sauerstoffgehalt steigt. Indem sie den Pflanzen den benötigten Phosphor lieferten, trugen die Pilze dazu bei, den Klimawandel im Paläozoikum in eine sauerstoffreichere Atmosphäre zu treiben – was schließlich unsere Evolution ermöglichte.

Strullu‐Derrien und Kollegen schrieb kürzlich, dass der Hornstein von Rhynie der früheste direkte fossile Beweis für die Interaktion zwischen Pflanzen und Pilzen sei. Diese Autoren suchten jedoch in der Glomeromycotina nach den bekannteren Arbuskeln, die viele Mykorrhizae heute verwenden.

Eine alternative Ansicht findet sich in Field und Pressels jüngste VeröffentlichungSie argumentieren, dass Pilze Pflanzen vor über 500 Millionen Jahren bei der Besiedlung des Landes halfen. Sie untersuchten Pflanzen auf Symbiosen mit Glomeromycotina-Pilzen und fanden heraus, welche Pflanzen mit welchen Pilzen assoziiert sind. Angiospermen (Blütenpflanzen) gehen gerne Symbiosen mit Glomeromycotina, Ascomycota und Basidiomycota ein. Auch in Lebermoosen fanden sie Symbiosen mit Glomeromycotina-Pilzen. Wenn beide diese Eigenschaft geerbt haben, könnte die erste Pilz-Pflanzen-Partnerschaft sehr alt sein. Häufig fanden sie auch Mucoromycotina-Pilze.

Mucoromycotina ist nicht so gut untersucht, zumindest noch nicht. Wenn Sie jedoch anfangen, nach Mucoromycotina zu suchen, tauchen sie an allen möglichen Orten auf. Es scheint, als ob sie eher mit Pflanzen in tiefer Zeit in Verbindung stehen als die besser bekannte Glomeromycotina. Field und Pressel kommentieren, dass Haplomitriopsida-Leberblümchen, Pflanzen, die sich vor langer Zeit von ihren Artgenossen abgespalten haben, ausschließlich mit Mucoromycotina-Pilzen assoziieren.

Field und Pressel stützen sich auf frühere Forschungsergebnisse, die darauf hindeuten, dass Mikroben, einschließlich Pilze, das Land vor Pflanzen besiedelt haben. Wenn das der Fall ist, dann waren die Pilze bereits in der Lage, die frühesten Pflanzen mit den Nährstoffen zu versorgen, die sie brauchten, um außerhalb der Meere zu gedeihen. Sie weisen jedoch darauf hin, dass wir nicht genug darüber wissen, was die Mucoromycotina mit Pflanzen macht und wie sie interagieren, um Nährstoffe bereitzustellen. Ihre Forschung deutet jedoch darauf hin, dass Pilze Pflanzen an Land geholfen haben könnten, seit sie vor bis zu 500 Millionen Jahren an Land kamen. Wenn sie schon so lange zusammenarbeiten, ist es keine Überraschung, dass sie im Pflanzenreich überall angekommen sind.