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Montag, 05.12.2016
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Pilz erntet gemästete Bakterien

Morcheln fördern gezielt Wachstum von Bodenbakterien, die als Nahrungsquelle dienen

Kartoffeln, Getreide, Champignons – der Mensch pflanzt, pflegt und erntet, um Nahrung zu erzeugen. Schweizer Forschern zufolge betreiben auch Morcheln gezielt eine Form von Landwirtschaft: Mit ihrem unterirdischen Pilzgeflecht verbreiten sie Bodenbakterien, versorgen sie mit Nährstoffen und verspeisen sie schließlich. Es handelt sich um eine Interaktion von der beide Partner profitieren, wie die Forscher im Journal " Proceedings of the Royal Society B " berichten.
Speisemorchel, dient nicht nur als Nahrung, sondern betreibt auch selbst Landwirtschaft.

Speisemorchel, dient nicht nur als Nahrung, sondern betreibt auch selbst Landwirtschaft.

Das Grundkonzept der Landwirtschaft ist keine alleinige Erfindung des Menschen: Manche Ameisenarten kultivieren beispielsweise Pilze oder halten sich gezielt Blattläuse als Nahrungslieferanten. Nun reiht sich offenbar auch ein Pilz in die kleine Gemeinde der Bauern ein.

Intensive Verbindung zwischen Bodenorgansimen


Was man gemeinhin als Morchel bezeichnet, ist nur der Fruchtkörper eines Organismus, dessen Lebensraum der Boden ist: Morcheln bilden im Untergrund ein weitreichendes Gespinst aus feinen Fäden, so genannten Hyphen. Es war bereits bekannt, dass sie beim Wachstum auch Bodenbakterien mit auf die Reise nehmen und damit zur Verbreitung dieser Mikroben beitragen. Sowohl der Pilz als auch die Bakterien ernähren sich von organischem Material im Boden. Die Forscher um Pilar Junier von der Universität Neuchatel wollten nun herausfinden, ob es vielleicht auch noch eine intensivere Verbindung der beiden Bodenorganismen gibt.

Im Rahmen der Studie untersuchten sie die Wechselwirkungen zwischen dem Pilzgeflecht der Morchel und Bodenbakterien der Art Pseudomonas putida. Um zu überprüfen, ob es einen Austausch von Nährstoffen zwischen beiden Organismen gibt, versorgten sie zunächst den Pilz mit einer markierten Kohlenstoffquelle. Sie enthielt das Kohlenstoffisotop 13C, das sich durch Analysen leicht nachweisen lässt. Es zeigte sich: Das 13C aus dem Pilzgeflecht landete schließlich in den Bakterienzellen. Die Mikroben hatten sich also von Ausscheidungen der Pilzfasern ernährt, folgern die Forscher. Die Bakterien gediehen auch entsprechend gut in der Nähe ihrer Versorger.


Bakterien einverleibt, verdaut, gespeichert


Doch nach etwa fünf bis neun Tagen machten die Forscher eine spannende Entdeckung: Die Bakteriendichte um die Pilzhyphen begann drastisch zu sinken. Gleichzeitig bildete der Pilz Nährstoffdepots, sogenannte Sklerotien. Um nachzuweisen, dass dies auf die Ernte der Bakterien zurückzuführen war, führten die Forscher einen neuen Versuchsansatz durch.

Diesmal wurde nicht der Pilz mit der 13C -haltigen Nahrungsquelle versorgt, sondern die Bakterien. Die so gemästeten Mikroben brachten sie dann mit den Pilzhyphen in Kontakt. Analysen von Sklerotien zeigten später: Die Speicherorgane enthielten 13C, das nur von den Bakterien stammen konnte. Für die Forscher der Beweis: Der Pilz hatte sich die Bakterien einverleibt, sie verdaut und den Kohlenstoff in die Sklerotien zur Speicherung verlagert.

Eine weitere Überprüfung der Ergebnisse steht nun noch aus und auch der finale Beweis, dass der Pilz bei der „Landwirtschaft" tatsächlich einen Energieüberschuss erwirtschaftet. Doch die Forscher sind sich ihrer Interpretation der Ergebnisse bereits sehr sicher. Sie wollen sich nun der weiteren Untersuchung dieser spannenden Interaktion widmen. Denn: „Etwas Derartiges hat bisher noch niemand bei Pilzen entdeckt", betont Pilar Junier.
(Proceedings of the Royal Society B, 2013; doi: 10.1098/rspb.2013.2242)
(Proceedings of the Royal Society B, 05.11.2013 - AKR)
 
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