Diversität und Verbreitungsmuster von Bodenpilzen erstmals weltweit dokumentiert

Ergebnisse der bisher größten Untersuchung zur Artenvielfalt der Bodenpilze in der Zeitschrift Science veröffentlicht

Veröffentlicht am: Freitag, 28. November 2014, 10:09 Uhr (352)

FRANKFURT. Das Reich der Pilze ist eine der vielfältigsten Organismengruppen der Welt. Sie sind in allen Ökosystemen vertreten, aber über die Verbreitungsgebiete insbesondere der mikroskopisch kleinen Arten ist nur wenig bekannt. Über 50 Wissenschaftler sammelten deshalb in Wäldern von 40 verschiedenen Ländern 14.600 Bodenproben. Meike Piepenbring und Miguel Rosas, Mykologen an der Goethe-Universität und Mitarbeiter im LOEWE Forschungsschwerpunkt Integrative Pilzforschung, trugen Proben und Daten zur Vegetation aus dem Taunus (Hessen) und aus Panama bei (Fotos 1, 2). Leho Tedersoo vom Naturhistorischen Museum der Universität zu Tartu (Estland) wies in den weltweit gesammelten Proben fast 1 Mio. Pilze nach, die zu nahezu 100.000 verschiedenen Arten gehören, und analysierte ihre Diversität erstmalig in großem Maßstab. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Science Journal.

Pilze sind als Mikroorganismen im Boden zuständig für die Zersetzung toten organischen Materials, sie unterstützen Pflanzen im Wurzelbereich bei ihrem Wachstum oder leben als Parasiten auf Kosten anderer Organismen. Sie sind außerordentlich vielfältig und insgesamt ist bisher wenig über sie bekannt. Einige Pilze wachsen auf Nährmedien im Labor (Foto 3), viele andere sind jedoch nur schwer zu entdecken oder sogar noch völlig unbekannt. Inzwischen ermöglichen moderne molekularbiologische Methoden (DNA-Metabarcoding, Pyrosequenzierung) den Nachweis verschiedener Arten anhand von Bruchstücken ihres Erbmaterials. So lassen sich in einer Bodenprobe zahlreiche verschiedene Pilze identifizieren. Diese Methoden nutzten Tedersoo und seine Mitarbeiter, um die Artenvielfalt in den Bodenproben aus verschiedenen Teilen der Welt zu charakterisieren.

Im Rahmen dieser Untersuchungen entdeckten die Wissenschaftler eine Pilzvielfalt, die der Anzahl der bisher insgesamt weltweit bekannten Arten (ca. 100.000) nahe kommt. Sie fanden heraus, dass die Artenvielfalt im Waldboden umso größer wird, je näher die Wälder am Äquator liegen. Die Verbreitungsgebiete der einzelnen Arten werden dagegen mit wachsender Entfernung vom Äquator immer größer. In Böden aus Gebieten mit hohem Jahresniederschlag war die Artenvielfalt meist größer als in Böden aus trockenen Regionen. Zudem zeigte sich, dass Bodenmerkmale wie pH-Wert, Kalzium- oder Phosphorkonzentration für das Vorkommen verschiedener Pilzgruppen wichtig sind. Interessanterweise stellten die Forscher keinen Zusammenhang fest zwischen der Vielfalt der Pflanzen und der Diversität der Bodenpilze - abgesehen von denjenigen Pilzen, die Lebensgemeinschaften mit Bäumen (Ektomykorrhiza) bilden.

"Die Ergebnisse der Analyse sind beeindruckend" erklärt Meike Piepenbring. "Sie zeigen, dass wir durch unsere bisherigen Studien, in denen wir die Pilze als lebende Organismen aus dem Boden isolierten, nur einen kleinen Teil der dort lebenden Pilze erfasst haben." Besonders in den Tropen gibt es offensichtlich noch Tausende von Pilzarten, die kein Mensch bisher gesehen hat; jede mit spezifischen Eigenschaften, die z. B. zur Herstellung neuer Antibiotika für den Menschen von großem Interesse sein können.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Meike Piepenbring Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Goethe-Universität Frankfurt am Main. Tel. (069) 798-42222, Piepenbring@bio.uni-frankfurt.de

Bilder zum Download: hier.