prähistorische Prototaxites – doch kein Pilz sondern eine bisher unbekannte Lebensform?

Danke, Steffen, das klingt spannend. Und war mir bisher neu. Hab die immer unter "Ur-Pilze" abgelegt.
VG Simon

Hallo Steffen,

das ist ja mal cool! Noch nie davon gehört, noch nicht mal, als es noch ein Pilz war.

Vielen Dank!

Beste Grüße

Sabine

Sehr spannend. Von den Prototaxites hatte ich das erste Mal in Das geheimnisvolle Leben der Pilze von Robert Hofrichter gelesen, wo noch der damalige Forschungsstand wiedergegeben wurde, dass es sich vermutlich um Ur-Pilze gehandelt haben muss. Dass die aus Lignin und nicht Chitin aufgebaut waren, ändert natürlich alles.

LG Suillus

Hallo Steffen,

Zitat von Navajoa

doch, davon gibt es ja, wie im Beitrag zu lesen, Fossilien.

ich bin verwirrt, inwiefern das eine Antwort auf meinen Beitrag sein soll. Insbesondere im Hinblick auf das "doch"

Beste Grüße

Sabine

N'abend Steffen.

Zitat von Navajoa

... ob der prähistorische Pilz Prototaxites doch kein Pilz, sondern womöglich sogar eine neue Lebensform war.

Danke für's nochmals hier Einstellen.

Ich hatte dies hier Ende Januar auch schon gepostet und noch dazu die zugrundeliegende Studie der Forscher mit eingestellt (siehe hier).

LG

-Marcel.

Ich beschäftige mich seit ca. 2 Jahren mit Prototaxites und habe selbst verschiedene Versteinerungen davon gesammelt und mikroskopiert. Der Artikel von Loron et al., "Prototaxites fossils are structurally and chemically distinct from extinct and extant Fungi", der von zahlreichen populärwissenschaftlichen Zeitschriften aufgegriffen wurde, ist zwar sehr interessant, hat leider aber auch zahlreiche methodologische Schwächen.

Die Autoren untersuchten ein Stück sogenannten Rhynie-Cherts (nach der Ortschaft Rhynie in Schottland). In diesen Rhynie Cherts wurden zahlreiche Pflanzen, Pilze, aber auch Insekten u. a. die wohl in einem dem Yellowstone Park ähnlichem geologischen Habitat wuchsen, in extrem kieselsäurehaltigem Wasser in situ verkieselt. Dies geschah im unteren Devon (ca. vor 408 Millionen Jahren). Die Rhynie Cherts bieten einen einmaligen Einblick in die ersten terrestrischen Ökosysteme. In einem dieser Stücke, haben die Autoren nun auch Reste eines einzelnen Prototaxites gefunden, der durch die Verkieselung exzellent erhalten war. Prototaxites besteht aus eng verwobenen hyphenartigen Röhren, die stark verschiedenen Durchmesser, Wandstärke und Verzweigungsgrad haben. Nachdem er lange Zeit als Braun-, Grün-, oder Rotalge angesehen wurde, wurde, insbesondere aufgrund elektronenmikroskopischer Befunde (Septen mit Porus!), seit den 1980 Jahren eher eine Verwandschaft mit Pilzen oder Flechten präferiert.

Loron et al. haben dieses Stück nun mit mehreren modernen Methoden untersucht:

1. Hochauflösende Scanning Fluoreszenzmikroskopie: Sie fanden, dass sich die grosslumigen sog. "generativen Hyphen" in sog. "Markflecken" stärker verzweigen. Sie halten es für wahrscheinlich, dass aus diesen Verzweigungen die dünnen, stark verzweigenden "Bindehyphen" hervorgehen. Sie argumentieren, dass so etwas bei keinen anderen Pilzen beobachtet würde. Allerdings wurde diese Beobachtung und Hypothese schon mehrfach in der Literatur diskutiert. In dem einflussreichen Artikel von Hueber (2001), der einen Neotyp für Prototaxites definierte, wurden diese Markflecken und die Verzweigungen mit sog. coltricioiden Clustern in rezenten Coltricia (Dauerporlinge) Arten verglichen.

2. Gaschromatographie - Massenspektroskopie: In organischen Extrakten des Prototaxites teils wurden zahlreiche - vor allem aromatische - organische Verbindungen gefunden. Allerdings fand sich kein Perylen, dass anscheinend regelmäßig in Ascomyceten gefunden wird. Dies lässt eine Interpretation als Ascomycet, wie er von Honegger et al. (2017), ebenfalls aufgrund eines Fundes im Rhynie Chert, vertreten wurde, unwahrscheinlich erscheinen. Allerdings hatte diese Hypothese bereits zuvor wenig Akzeptanz gefunden. Die anderen organischen Substanzen wurden schon in füheren Studien beschrieben. Dort wurde die Hypothese aufgestellt, dass Prototaxites evtl. ein polyphenolreiches Polymer gebildet hatte, was die gute Erhaltung der Fossilien erklären könnte. Abbauprodukte, die sich direkt Chitin zuordnen liessen, wurden nicht gefunden, allerdings sind diese wohl auch in Pilz oder Arthropodenresten nicht eindeutig nachgewiesen worden. Gleiches gilt für Lignin.

3. Synchrotron IR Spektroskopie. Damit wurde insbesondere nach Unterschieden zwischen den Markflecken und umgebenden Gewebe gesucht. Nach neueren Theorien, wonach es sich bei P. um eine Flechte handeln könnte, würde man den Photosymbionten in den Markflecken vermuten und evtl. auch einen unterschiedlichen Chemismus. Der wurde nicht gefunden, allerdings gingen die Autoren sehr wenig auf diese sehr aufwendige Methode ein. Ich vermute, die Daten waren qualitativ insgesamt eher enttäuschend.

4. Auflicht IR Spektroskopie am Mikroskop: Das ist vielleicht der interessanteste Teil des Papers. Es wurden die IR Spektren von über 100 Spots untersucht, dabei wurde mit allen möglichen Organismen im selben Präparat verglichen (Pflanzen, Tiere, Pilze, Cyanobakterien, Amöben, Eipilze). Es finden sich zahlreiche Absorptionslinien, die sich entweder aliphatischen Molekülen (CH, CH2, CH3 Gruppen) oder Amiden, Ketonen und Alkoholen zuordnen lassen, Loron et al. argumentieren, dass insbesondere die drei letzteren als Abbauprodukte von Chitin in Frage kämen. Alle organischem Material zuordnenbaren Linien sind in P sehr schwach. Die Autoren argumentieren daher, dass P mit keinem der anderen Organismen näher verwandt sein könne. Hier toben sich die Data Scientists unter den Autoren so richtig aus, um diverse Cluster zu definieren. Mir stellt sich die Situation allerdings anders dar:

A. Die spektralen Charakteristiken aller Organismengruppen streuen extrem stark. Es gibt sowohl Spektren von Pflanzen, Arthropoden und Pilze, die denen von P stark ähneln.

B. Bei den Pilzmaterial handelt es sich um Reste von Glomeromyceten und dabei fast ausschliesslich um Sporen. Bei dem P Sample handelt es sich wohl eher um ein strukturelles Element, ähnlich Holz, oder den Stielen von Pilzen. Sporen sind normalerweise vollgepackt mit Fetten, Zuckern und Eiweisen. Dass diese chemisch und spektroskopisch stark unterschiedlich sind, verwundert daher nicht.

C. In dem Sample fanden sich gerade mal 3 Pflanzenarten: Rhynia, Aglaophyton und Asteroxylon. Anhand des Vergleiches eines einzelnen Prototaxitesrests mit diesen 3 Pflanzen darauf schliessen zu wollen, dass P überhaupt keine Pflanze sein kann, halte ich doch für sehr fragwürdig.

D. Alle Spektren wurden auf eine Bande, die der Kieselmatrix, SiO2, zuzurechnen ist, normiert. Von daher ist zu erwarten, dass der Hauptunterschied zwischen den Spektren von unterschiedlichem Gehalt an organischem Material herrührt. Dieser kann sowohl von der Schichtdicke, als auch von der Vorgeschichte vor der Verkieselung abhängen. Dies wurde im Paper überhaupt nicht thematisiert. Es sieht so aus, als ob der P etwa 50% des durchschnittlichen Organikgehaltes (der ebenfalls stark schwankt!) der anderen Organismen aufweisen würde. Dafür spricht auch, dass das Prototaxitesstück auf den Photos im Vergleich zum restlichen Präparat recht hell aussieht. Allein dieser Unterschied im Organikgehalt würde zwanglos die wesentlichen Unterschiede der Spektren im Vergleich zu dem der Pilze, Arthropoden und Pflanzen erklären.

E. Das Sample enthält nur einen einzigen Prototaxitesrest. Dieser wurde zwar an mehreren Stellen vermessen. Daraus aber einen Cluster zu konstruieren und mit entsprechenden für Pflanzen, Tiere und Pilze zu vergleichen, ist statistisch unseriös.

Für uns Hobbyisten ist auch ein Blick in die Excel Files des supportive Materials interessant: Dort findet sich eine Sammlung, leider nur gering aufgelöster Bilder, der verschiedenen Organismen, die in dem Kiesel gefunden wurden. Bezüglich der eigentlichen Frage, worum es sich bei Prototaxites eigentlich genhandelt haben könnte, sind wir durch diesen Artikel nur wenig weiter gekommen.

Viele Grüsse

Florian