Wie entsteht bei Pilzen aus einer Spore ein neues Myzel?
Die Entwicklung eines neuen Myzels aus einer Spore bei Pilzen
erfolgt durch einen mehrstufigen Prozess:
- Keimung der Spore: Wenn eine Pilzspore auf
einen geeigneten Untergrund trifft und die Umgebungsbedingungen
(Feuchtigkeit, Temperatur, Nährstoffe) günstig sind, beginnt die
Spore zu keimen. Dabei bricht die Sporenwand auf, und ein
Keimschlauch tritt aus.
- Bildung des Keimschlauchs: Der Keimschlauch
wächst weiter und verzweigt sich. Diese anfänglichen Hyphen
(Pilzfäden) bilden das Primärmyzel. Die Hyphen bestehen aus
langen, fadenförmigen Zellen, die sich durch Zellteilung verlängern
und verzweigen.
- Myzelwachstum und Vernetzung: Die Hyphen
wachsen weiter und vernetzen sich zunehmend. Sie bilden ein
komplexes Geflecht, das als Sekundärmyzel bezeichnet wird. Dieses
Myzel kann sich ausbreiten und weiterwachsen, indem es Nährstoffe
aus der Umgebung aufnimmt.
- Hyphenfusion und Dikaryonbildung (bei Basidiomyceten
und Ascomyceten): Bei vielen Pilzen, insbesondere bei
Basidiomyceten und Ascomyceten, fusionieren die Hyphen zweier
kompatibler Myzele miteinander. Dabei entsteht ein dikaryotisches
Myzel, in dem zwei genetisch unterschiedliche Zellkerne in jeder
Zelle vorhanden sind.
- Fruchtkörperbildung (bei Makropilzen):
Unter geeigneten Bedingungen entwickelt das Myzel Fruchtkörper
(z.B. Pilzhüte), die die Sporenproduktion und -verbreitung
übernehmen. Dies ermöglicht die Fortpflanzung und Verbreitung des
Pilzes.
- Sporenfreisetzung und Zyklusbeginn: Aus den
Fruchtkörpern werden neue Sporen freigesetzt, die durch Wind,
Wasser oder Tiere verbreitet werden. Wenn diese Sporen auf einen
geeigneten Untergrund gelangen, kann der Zyklus von neuem beginnen.
Diese Schritte zeigen, wie aus einer einzelnen Spore durch Keimung
und Hyphenwachstum ein neues Myzel entsteht, das schließlich zur
Bildung neuer Fruchtkörper und Sporen führen kann.
Woher bekommt das Primärmyzel die Nährstoffe um zu wachsen?
Das Primärmyzel bezieht seine Nährstoffe aus dem Substrat, auf
dem es wächst. Dieser Prozess umfasst mehrere Mechanismen:
- Enzymatische Zersetzung: Pilze setzen eine
Vielzahl von Enzymen frei, die organische Materialien im Substrat
abbauen. Diese Enzyme können komplexe Polymere wie Zellulose,
Lignin und Stärke in kleinere, lösliche Moleküle wie Zucker und
Aminosäuren zerlegen.
- Absorption der Nährstoffe: Die durch die
enzymatische Zersetzung freigesetzten Nährstoffe werden durch die
Hyphenwände des Myzels aufgenommen. Die Zellwände der Hyphen sind
semipermeabel, was den Durchtritt kleiner Moleküle ermöglicht.
- Transport innerhalb des Myzels: Einmal
aufgenommen, werden die Nährstoffe durch das Hyphengeflecht
transportiert, um das Wachstum und die Energieversorgung der Zellen
zu unterstützen. Dieser Transport erfolgt durch Zytoplasmabewegung
innerhalb der Hyphen.
Das Substrat, das die notwendigen Nährstoffe liefert, kann je
nach Pilzart sehr unterschiedlich sein. Hier einige Beispiele:
- Boden: Viele
Pilze wachsen im Boden und zersetzen organische Stoffe wie
abgestorbenes Pflanzenmaterial und andere organische Überreste.
- Holz:
Holzzerstörende Pilze bauen Lignin und Zellulose ab, die
Hauptbestandteile von Holz.
- Kompost und organische
Abfälle: Manche Pilze gedeihen auf Komposthaufen oder
organischen Abfällen, wo sie eine Fülle von Nährstoffen finden.
- Symbiose mit Pflanzen: Mykorrhiza-Pilze
gehen symbiotische Beziehungen mit Pflanzen ein und erhalten
Kohlenhydrate von den Pflanzenwurzeln im Austausch für Mineralien
und Wasser, die sie aus dem Boden aufnehmen.
Die Fähigkeit, Nährstoffe aus einer Vielzahl von Quellen zu
gewinnen, ist einer der Gründe, warum Pilze so erfolgreich und weit
verbreitet sind.
Das heisst also, dass auch das Primärmyzel von Mykorrhiza-Pilzen
anfangs sozusagen saprobiontisch Nährstoffe aus dem Substrat
bezieht?
Ja, das ist korrekt. Das Primärmyzel von Mykorrhiza-Pilzen
bezieht anfangs seine Nährstoffe aus dem Substrat auf eine
saprobiontische Weise. In dieser Anfangsphase wächst das Myzel und
zersetzt organisches Material im Boden, um die notwendigen Nährstoffe
für das Wachstum zu gewinnen.
Sobald das Myzel ausreichend entwickelt ist und auf geeignete
Pflanzenwurzeln trifft, kann es eine mykorrhizale Symbiose eingehen.
In dieser symbiotischen Beziehung liefert die Pflanze dem Pilz
Kohlenhydrate, die sie durch Photosynthese produziert, während der
Pilz der Pflanze Mineralien und Wasser aus dem Boden zur Verfügung
stellt.
Diese duale Lebensweise ermöglicht es Mykorrhiza-Pilzen, ihre
Überlebenschancen zu maximieren, indem sie sowohl saprobiontische
als auch symbiotische Strategien nutzen, um Nährstoffe zu beziehen.
Beziehen ausgewachsene Mykorrhiza-Pilze während ihres gesamten
Lebenszyklus, Nährstoffe durch Symbiose, aber auch saprobiontisch?
Ausgewachsene Mykorrhiza-Pilze können tatsächlich während ihres
gesamten Lebenszyklus sowohl symbiotisch als auch saprobiontisch
Nährstoffe beziehen, aber der relative Beitrag dieser beiden
Strategien kann variieren.
- Symbiotische Nährstoffaufnahme:
- Mykorrhiza-Pilze in
Symbiose: In der symbiotischen Beziehung erhalten
Mykorrhiza-Pilze Kohlenhydrate und andere organische Verbindungen
von ihren Wirtsplanzen. Im Gegenzug versorgen sie die Pflanzen mit
Wasser, Phosphaten und anderen Mineralstoffen, die sie aus dem
Boden aufnehmen.
- Vorteil für den Pilz:
Diese Beziehung ist für den Pilz besonders vorteilhaft, da sie
eine konstante und zuverlässige Quelle für Kohlenhydrate
darstellt, die für das Wachstum und die Fortpflanzung des Pilzes
notwendig sind.
- Saprobiontische Nährstoffaufnahme:
- Zusätzliche
Nährstoffquellen: Einige Mykorrhiza-Pilze können
zusätzlich saprobiontische Aktivitäten durchführen, um
organisches Material im Boden abzubauen und dadurch Nährstoffe zu
gewinnen. Dies kann besonders nützlich sein, wenn die
Kohlenhydratversorgung durch die Pflanze nicht ausreicht oder wenn
der Pilz sich in einem Lebensstadium befindet, in dem er
zusätzliche Nährstoffe benötigt.
- Beispiel für saprobiontische Aktivität:
Der Fliegenpilz (Amanita muscaria) ist ein Beispiel für einen
Ektomykorrhiza-Pilz, der neben der symbiotischen Beziehung zu
Bäumen auch saprobiontische Fähigkeiten besitzt.
Der Grad, zu dem Mykorrhiza-Pilze saprobiontisch tätig sind, kann
jedoch stark variieren und hängt von der Pilzart, den
Umweltbedingungen und der Verfügbarkeit von symbiotischen Partnern
ab. Bei manchen Mykorrhiza-Pilzen ist die saprobiontische Aktivität
eher begrenzt, während andere eine stärkere Fähigkeit zur
Zersetzung von organischem Material aufweisen.
Aber hat jeder Mykorrhiza-Pilz gewisse saprobiontische
Fähigkeiten?
Nicht jeder Mykorrhiza-Pilz besitzt ausgeprägte saprobiontische
Fähigkeiten. Es gibt Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen
von Mykorrhiza-Pilzen:
- Ektomykorrhiza-Pilze (ECM):
- Einige ECM-Pilze haben durchaus
saprobiontische Fähigkeiten und können organisches Material im
Boden abbauen, um Nährstoffe zu gewinnen. Ein Beispiel ist der
Fliegenpilz (Amanita muscaria), der sowohl in Symbiose mit Bäumen
als auch als Saprobiont wachsen kann.
- Endomykorrhiza-Pilze (Arbuskuläre Mykorrhiza, AM):
- AM-Pilze, die die häufigste Form
der Mykorrhiza darstellen, haben typischerweise weniger ausgeprägte
saprobiontische Fähigkeiten. Sie sind stark auf die Symbiose mit
Pflanzen angewiesen und beziehen den Großteil ihrer Nährstoffe
aus dieser Beziehung. Ihre Fähigkeit, organisches Material
abzubauen, ist im Vergleich zu ECM-Pilzen deutlich geringer.
- Ericoide Mykorrhiza-Pilze:
- Diese Pilze, die häufig in
sauren und nährstoffarmen Böden vorkommen (wie bei
Heidekrautgewächsen), können einige saprobiontische Fähigkeiten
besitzen. Sie sind in der Lage, organisches Material zu zersetzen
und Nährstoffe zu mobilisieren, die für ihre Wirtspflanzen schwer
zugänglich sind.
- Orchideenmykorrhiza-Pilze:
- Orchideenmykorrhiza-Pilze haben oft spezielle Beziehungen zu
Orchideen, insbesondere in den frühen Lebensstadien der Orchidee,
wo sie den Keimlingen helfen, zu überleben. Diese Pilze können
einige saprobiontische Fähigkeiten haben, um die
Orchideenkeimlinge zu unterstützen, sind aber primär auf die
symbiotische Beziehung angewiesen.
Zusammengefasst: Während einige Mykorrhiza-Pilze, insbesondere
bestimmte Ektomykorrhiza-Arten, saprobiontische Fähigkeiten besitzen
und organisches Material abbauen können, haben andere, wie viele
arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze, nur begrenzte oder keine solchen
Fähigkeiten. Die Fähigkeit, saprobiontisch zu leben, ist nicht
universell unter Mykorrhiza-Pilzen, sondern variiert je nach Art und
ökologischer Nische.
Also gibt es Mykorrhiza-Pilze, die absolut keine saprobiontische
Fähigkeiten besitzen?
Ja, es gibt Mykorrhiza-Pilze, die praktisch keine saprobiontischen
Fähigkeiten besitzen und vollständig auf ihre symbiotische
Beziehung mit Pflanzen angewiesen sind. Ein Beispiel dafür sind
viele arbuskuläre Mykorrhiza (AM)-Pilze. Diese Pilze sind stark
spezialisiert auf die Symbiose mit Pflanzenwurzeln und beziehen den
Großteil ihrer Nährstoffe direkt aus dieser Beziehung. Ihre
Fähigkeit, organisches Material im Boden abzubauen und direkt zu
nutzen, ist sehr begrenzt oder fehlt ganz.
Arbuskuläre Mykorrhiza (AM)-Pilze
- Symbiotische Abhängigkeit:
AM-Pilze sind auf die Kohlenhydrate und andere organische
Verbindungen angewiesen, die sie von ihren Wirtspflanzen erhalten.
Diese Symbiose ist so eng, dass die Pilze ohne ihre Wirtspflanzen
kaum lebensfähig sind.
- Mangel an saprobiontischen Enzymen: AM-Pilze
produzieren nur wenige oder keine Enzyme, die notwendig sind, um
komplexe organische Materialien im Boden abzubauen. Ihre Fähigkeit,
saprobiontisch zu leben, ist daher stark eingeschränkt.
Vergleich mit anderen Mykorrhiza-Typen
- Ektomykorrhiza
(ECM)-Pilze: Im Gegensatz dazu haben viele ECM-Pilze
zumindest einige saprobiontische Fähigkeiten. Sie können
organisches Material im Boden zersetzen und zusätzlich zu den
Nährstoffen aus der Symbiose auch solche aus dem Abbau von
organischem Material gewinnen.
- Ericoide Mykorrhiza-Pilze: Diese können
auch einige saprobiontische Aktivitäten zeigen, besonders in
nährstoffarmen Böden, wo sie organische Stoffe abbauen, um
Nährstoffe freizusetzen.
Schlussfolgerung
Arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze sind ein Beispiel für
Mykorrhiza-Pilze, die kaum oder keine saprobiontischen Fähigkeiten
besitzen. Ihre Nahrungsaufnahme erfolgt fast ausschließlich durch
die symbiotische Beziehung mit Pflanzen. Dies macht sie stark
abhängig von ihren Wirtspflanzen für das Überleben und Wachstum.
Aber das Primärmyzel entsteht auch bei Arbuskulären
Mykorrhiza-Pilzen saprobiontisch, oder?
Bei arbuskulären Mykorrhiza (AM)-Pilzen ist das Primärmyzel in
der Regel nicht auf saprobiontische Nährstoffaufnahme angewiesen,
selbst in den frühen Entwicklungsstadien. Stattdessen folgt das
Wachstum eines neuen Myzels aus einer Spore bei AM-Pilzen einem etwas
anderen Weg:
Keimung und Wachstum des Primärmyzels bei
AM-Pilzen
- Keimung der Spore:
- AM-Pilzsporen keimen und bilden
Hyphen, sobald sie geeignete Umweltbedingungen (Feuchtigkeit,
Temperatur) vorfinden.
- Nährstoffreserven der Spore:
- Diese Hyphen wachsen zunächst
unter Nutzung der Nährstoffreserven, die in der Spore selbst
gespeichert sind. Diese Reserven reichen aus, um das Myzel keimen
und initial wachsen zu lassen, bis es eine Wirtspflanze findet.
- Kontakt mit einer Wirtspflanze:
- Das Primärmyzel sucht aktiv nach
Wurzeln geeigneter Wirtspflanzen. Chemische Signale (Strigolactone)
der Pflanzenwurzeln fördern das Wachstum und die Ausrichtung der
Hyphen in Richtung der Wurzeln.
- Symbiose-Etablierung:
- Sobald das Myzel eine Wurzel erreicht, dringen die Hyphen in
die Wurzelzellen ein und bilden Arbuskeln, die für den
Nährstoffaustausch verantwortlich sind. Der Pilz erhält dann
Kohlenhydrate und andere organische Verbindungen von der Pflanze.
Zusammenfassung
Bei arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen wird das Primärmyzel also
nicht durch saprobiontische Aktivität ernährt. Stattdessen nutzt es
die in der Spore gespeicherten Nährstoffe für das anfängliche
Wachstum und richtet sich schnell auf die Suche nach einer
symbiotischen Wirtspflanze aus. Sobald der Kontakt hergestellt ist,
wechselt der Pilz vollständig auf die Nährstoffversorgung durch die
Pflanze. Saprobiontische Fähigkeiten spielen in diesem Prozess keine
Rolle.
Gefunden habe ich ihn bei Fichten auf etwa 1800m. Der Geruch ist angenehm pilzig. Ansonsten fand ich noch die ziemlich üppigen, weisslichen Cortinareste auffällig, die sich vor allem auch um den Stiel ziehen. Unter dem Hut wirkten diese schon fast wie ein Ring. Wirklich sehr schöne Pilze, nur leider bin ich beim Schlüsseln zu keiner wirklich passenden Art gekommen. Hier erst mal die Fotos:
