Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Planet der Pilze – neue Erkenntnisse über eine bislang unterschätzte Vielfalt

22.10.2013
Mikroskopisch kleine Pilze sind überall auf der Erde in riesigen Mengen zu finden – und kaum bekannt.

In einer jetzt in der Fachzeitschrift New Phytologist online veröffentlichten Metastudie hat ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) mehrere Arbeiten analysiert, die mit neuen genetischen Methoden verschiedenste Pilzgemeinschaften erfassen.


Pilze können in verschiedenste Formen aufweisen, deren bekannteste wahrscheinlich die Ständerpilze sind. Mit dem bloßen Auge ebenfalls gut erkennbar sind die weniger beliebten Schimmelpilze. Die weitaus größte Zahl der Pilze lassen sich aber nur durch die molekulargenetische Bestimmung erfassen, da sie mit bloßem Auge kaum sichtbar und schon gar nicht identifizierbar und kultivierbar sind. Um solche Pilze geht es in der vorgestellten Studie.

© J. Krohmer

Zwischen den in den Einzelstudien dokumentierten insgesamt mehreren Tausend Pilzarten fanden sich fast keine Überlappungen. Zudem scheint nicht einmal die Hälfte der Mikroorganismen bekannt zu sein – und damit auch nicht ihre ökologische Funktion. Hieraus ergeben sich neue Fragen in Bezug auf Umweltveränderungen und Klimawandel.

In einer Metastudie verschaffte sich ein Team des Frankfurter Forschungszentrums BiK-F einen globalen Überblick über die noch immer wenig bekannte Welt der Mikropilze. Ein neues Verfahren (Metabarcoding mit Hilfe von Hochdurchsatz-Sequenzierung) ermöglicht es, die Erbinformationen von für das bloße Auge unsichtbaren Artengemeinschaften von Mikroorganismen zu entschlüsseln. Mehrere auf dieser Methode basierende Untersuchungen von Pilzgemeinschaften in Ökosystemen verschiedener Regionen der Erde lagen bereits vor. „Unsere Studie ist jedoch die erste, die mehrere Einzelstudien miteinander vergleicht und damit Aussagen über die globale Verbreitung von Pilzen erlaubt“, erläutert Prof. Dr. Imke Schmitt, die Leitautorin am BiK-F in Frankfurt/M und Professorin am Institut für Ökologie, Evolution und Diversität der Goethe-Universität.

Viele Unbekannte, aber kaum „Global Player“ unter den Pilzen

Neun Studien zu Pilzgemeinschaften aus aller Welt wurden verglichen, wobei die Art der Datensätze entscheidend für die Aufnahme in die Metaanalyse war, und nicht der Ort der Bestandsaufnahme. So kamen Studien aus Alaska, Hawaii, den kontinentalen USA und Europa zusammen. In jeder der Studien war die Gesamt-DNA einer Erdprobe oder eines Pflanzenblatts genetisch analysiert und dabei jeweils Hunderte bis mehrere tausend Pilzarten gefunden worden. Die Geninformationen wurden mit Gendatenbanken abgeglichen. Es zeigte sich, dass weniger als die Hälfte der Artinformationen einer bereits erfassten Pilzart zugeordnet werden konnte. „Das heißt, dass es eine Unmenge Pilzarten gibt, die noch nicht in genetischen Datenbanken erfasst sind, und deren ökologische Funktion wir nicht kennen“, resümiert Schmitt. „Wenn wir diese große lokale Biodiversität auf die globale Diversität hochrechnen können wir von einer wirklich enormen, noch nicht annähernd erforschten Artenvielfalt bei Pilzen ausgehen.“

Gleichzeitig, und auch das ist ein erstaunliches Ergebnis des Frankfurter Teams, sind nur wenige Arten global verbreitet. Bislang war unklar, ob in verschiedenen Studien nicht immer wieder dieselben Arten erfasst wurden. Die Analyse zeigte nun, dass die meisten nur in jeweils einer einzigen Studie gefunden wurden. Die wenigen Pilzarten, die in drei oder mehr Studien auftauchten, konnten meist keiner bereits wissenschaftlich beschriebenen Art zugeordnet werden. „Dies zeigt, wie ungenügend unsere Kenntnisse selbst derjenigen Arten sind, die wahrscheinlich eine weitere Verbreitung haben“, betont Imke Schmitt.

Neue Fragen zu Umweltveränderungen aufgeworfen

Bisher unbekannt waren auch die Verbreitungsmuster der Mikroorganismen, da sie häufig nicht kultivierbar beziehungsweise für das bloße Auge gar nicht sichtbar sind. Eines der Ziele der Frankfurter Metastudie waren daher neue Erkenntnisse über die Verbreitungsmuster bei Pilzen. So konnten die Wissenschaftler des BiK-F zeigen, dass – basierend auf den neun miteinander verglichenen Einzelstudien – die geographische Diversität von Pilzen vom Äquator zu den Erdpolen hin abnimmt. Das entspricht weitgehend den Verbreitungsmustern höherer Pflanzen und Tiere. Bei ihnen sind bekanntermaßen die Tropen die artenreichsten Ökosysteme, während der Artenreichtum zu Antarktis und Arktis hin abnimmt.

Die Studienergebnisse werfen nun neue Fragen auf: Höchstwahrscheinlich werden die komplexen Pilzgemeinschaften durch Umweltveränderungen und Klimawandel beeinflusst, z. B. könnten sich einige Arten weiter ausbreiten und andere verdrängt werden. Da Pilze sehr oft in enger Gemeinschaft mit höheren Pflanzen oder Tieren leben – sei es als Symbionten, Parasiten oder Krankheitserreger – , stellt sich die Frage, wie sich solche Veränderungen auf die Tier- und Pflanzenwelt oder auch auf die Funktionen des Gesamtökosystems auswirken. Um diese möglichen Folgen von Umweltveränderungen und Klimawandel absehen zu können und zu verstehen, müssen daher Pilzgemeinschaften stärker in den Fokus der Forschungen rücken. Imke Schmitt fasst zusammen: „Dieser Aspekt des globalen Wandels konnte bislang bei Projektionen und Modellierungen überhaupt nicht berücksichtigt werden, doch dank der neuen technischen Möglichkeiten kann sich das nun ändern.“

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:

Prof. Dr. Imke Schmitt
Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
Tel. +49 (0)69 7542 1855
imke.schmitt@senckenberg.de
Anjuli Meiser
Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
Tel. +49 (0)69 7542 1851
anjuli.meiser@stud.uni-franfurt.de
oder:
Dr. Julia Krohmer
Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F), Transferstelle
Tel. +49 (0)69 7542 1837
julia.krohmer@senckenberg.de
Publikation:
Meiser, A., Bálint, M. & Schmitt, I. (2013): Meta-analysis of deep-sequenced fungal communities indicates limited taxon sharing between studies and the presence of biogeographic patterns. New Phytologist. Article first published online, DOI: 10.1111/nph.12532

Pressefotos unter www.bik-f.de/root/index.php?page_id=32&ID=680&year=0

Sabine Wendler | Senckenberg
Weitere Informationen:
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln
24.07.2017 | Universität Potsdam

nachricht Pfade ausleuchten im Fischgehirn
24.07.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie