Das unterirdische Netzwerk, das die Regenwälder am Leben erhält

Wir können die Unermesslichkeit der Regenwälder sehen, wenn wir uns die von Drohnen aufgenommenen Bilder von den Baumkronen ansehen. Aber um all dieses Leben zu erhalten, gibt es ein unterirdisches Netz, das wir nicht sehen und von dem viele Menschen nichts wissen. Ja, ich spreche von Mykorrhizapilzen. Selbst den Wissenschaftlern sind diese Aspekte des Lebens weitgehend unbekannt.

2019 kartierten Forscher zum ersten Mal die globale Verteilung der drei großen Gruppen dieser Mikroben. Die Autoren "eine räumlich explizite globale Karte des symbiotischen Zustands der Wälder zu erstellen, wobei eine Datenbank mit über 1,1 Millionen Waldinventurflächen verwendet wird, die zusammen über 28.000 Baumarten enthalten".

Die beiden Arten unterscheiden sich dadurch, dass die Hyphen der Ektomykorrhizapilze nicht in einzelne Zellen der Wurzel eindringen, während die Hyphen der Endomykorrhizapilze die Zellwand durchdringen und in die Zellmembran einwachsen.

Endomykorrhizen dominieren in saisonalen, warmen Regenwäldern. Die Symbiose zwischen Pflanzen und Mikroorganismen ist auch für Pflanzen in saisonal kalten und trockenen Klimazonen sehr wichtig. Sie ist die vorherrschende Form der Symbiose in hohen Breitengraden und Höhenlagen.

Der Riese Armillaria solidipes (Honigpilz) gilt als der größte Organismus der Erde und erstreckt sich über mehr als 2.000 Hektar unterirdischen Bodens im östlichen Oregon; sein Alter wird auf mindestens 2.400 Jahre geschätzt.

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Verstehen Sie mich nicht falsch. Die Pilze sind kein passives Beiwerk der Pflanzen. Sie sind mächtig und dynamisch.

Sie können die von den Pflanzen benötigten Nährstoffe aus dem Boden holen. Das gilt vor allem für Phosphor, aber auch für Stickstoff. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass Mikroben den Pflanzen helfen, auch Wasser aus dem Boden zu gewinnen. Angesichts dieser enormen Bedeutung für die Aufrechterhaltung des Lebens müssen wir also mehr über sie wissen, als wir bisher wissen. Allerdings sind Mikroben natürlich mikroskopisch klein und leben unter der Erde, während es dort Millionen von bunten und lebendigen Pflanzen und Tieren zu sehen gibt.

Außerdem sind sie nicht einfach zu untersuchen: Einige Arten wachsen nicht im Labor. Außerdem zerbricht das Netzwerk leicht, wenn wir versuchen, es aus dem Boden zu extrahieren. Einige von ihnen haben keine "Zellen", sondern ihre Zellkerne mit der DNA werden zwischen den Zellen geteilt, wodurch Netzwerke entstehen, die kilometerlang sein können. Sie können mir zustimmen, dass es eine Menge Ausreden für unser mangelndes Wissen über Mykorrhizapilze gibt.

Aber etwa 80% der heutigen Landpflanzen gehen Partnerschaften mit Pilzen ein; wieder andere Pflanzen arbeiten mit Bakterien zusammen.

Und, wissen Sie, niemand hat behauptet, dass es einfach ist, ein Wissenschaftler zu sein.

A neues Papier im Juni veröffentlicht bringt neues Licht in diese Frage. Matthew Whiteside und seine Kollegen ermöglichen es, das Unsichtbare sichtbar zu machen. Sie entwickelte eine Quantenpunkt-Nährstoffverfolgungstechnik, mit der wir den Handel mit fluoreszenzmarkiertem Phosphor in der wohl am weitesten verbreiteten Handelspartnerschaft der Welt verfolgen konnten: der Wechselbeziehung zwischen arbuskulären Mykorrhizapilzen und Landpflanzen. Indem wir Phosphor mit stark fluoreszierenden Nanopartikeln verschiedener Farben markierten, konnten wir die Bewegung der Ressourcen von ihrem Ursprungsort über einen Pilz bis in die Wirtswurzel verfolgen.

Der Pilz mobilisiert und sammelt Phosphor aus dem Boden und tauscht diesen Rohstoff mit seinen Wirtspflanzen in einem marktähnlichen Austausch gegen Kohlenstoff. Die Autoren wollten sehen, wie die Pilze auf unterschiedliche Niveaus der Ressourcenungleichheit reagieren. Diese Studie zeigt, dass Pilze nicht nur passive Nährstoffhändler, sondern auch Informationsverarbeiter sind.

Das Quanta Magazine veröffentlichte eine vollständige und interessante Artikel darüber. Der Autor ist Gabriel Popkin. Lassen Sie mich Ihnen einen Spoiler des Artikels geben: "Was die Welt der Pilze wirklich auszeichnet, ist ihre Vielfalt und Komplexität. Ein Löffel Boden enthält mehr mikrobielle Individuen als es Menschen auf der Erde gibt. "Es ist der artenreichste Lebensraum, den wir haben", sagt Edith Hammer, eine Bodenökologin an der Universität Lund in Schweden. Eine einzige Pflanze tauscht möglicherweise Moleküle mit Dutzenden von Pilzen aus - von denen jeder wiederum mit einer gleichen Anzahl von Pflanzen knutscht. Es ist eine promiskuitive Party da unten".

In dem beeindruckenden Video unten können Sie beobachten, wie Stoffe durch lebende Pilzhyphen strömen. Die Richtung des Stroms ändert sich, weil der Pilz den Nährstofffluss scheinbar strategisch als Reaktion auf die Umweltbedingungen umlenkt. Das Video wurde mit freundlicher Genehmigung von Toby Kiers dem Quanta Magazine Channel zur Verfügung gestellt:

Da wir wissen, wie wichtig dieses Thema ist, haben wir mehrere Illustrationen von Pilzen erstellt. Wenn Sie sie also Ihren Schülern, Kollegen oder Freunden erklären wollen, können Sie sie verwenden!

Lassen Sie uns also gemeinsam die Kommunikation in der Wissenschaft verbessern! Sind Sie bereit, einen Versuch zu wagen?

Das unterirdische Netzwerk, das die Regenwälder am Leben erhält

Verstehen Sie mich nicht falsch. Die Pilze sind kein passives Beiwerk der Pflanzen. Sie sind mächtig und dynamisch.

Aber etwa 80% der heutigen Landpflanzen gehen Partnerschaften mit Pilzen ein; wieder andere Pflanzen arbeiten mit Bakterien zusammen.

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