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 Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics