Warum Mykologie?
Das Reich der Pilze (Fungi)
wird heute den Pflanzen (Plantae s.l.) und den Tieren
(Animalia s.l.) zur Seite gestellt. Fungi
sind den Animalia näher verwandt als den Plantae.
„Pilze“ im weiten Sinne (als Ausdruck einer Ernährungsstrategie) sind:
eukaryotische, chlorophyllose Exo- oder Endoverdauer
Pilze als eigenes Organismenreich (Fungi) sind:
eukaryotische, chlorophyllose Exoverdauer mit Cristae-Mitochondrien (scheidenförmige
Einstülpungen der Mitochondrien) und Chitin-Zellwänden.
Die Fungi stehen den Animalia näher als den Plantae und sind möglicherweise eine Schwestergruppe
der Animalia (Cavalier-Smith 1993, Wainright et al. 1993). All diese Organismen, wie sie durch
ihren ‘Fungal Way of Life’ (Fuller 1996) umschrieben sind, bilden die Grundlage der Mykologie
und sind somit Interessensobjekte der Mykologen.
Pilze sind einerseits als Zersetzer toten organischen Materials, als Saprotrophe, grundlegende
Komponenten von Biocoenosen.
Weiterhin sind sie von hoher ökonomischer und ökologischer Bedeutung als Parasiten lebender Organismen.
Als Symbionten wirken sie in Lebensgemeinschaft mit Algen in Flechten
und als Symbionten mit Wurzeln in Mykorrhizen von Kräutern, von Sträuchern und Bäumen -
in unseren Klimaten wie auch in den Tropen. Für das Wachstum der Wälder wie auch für
landwirtschaftliche Erträge sind diese Mykorrhizapilze entscheidend.
Denn „die meisten Höheren Pflanzen besitzen keine Wurzeln sondern Mykorrhizen“
(Begon, Harper, Townsend: Lehrbuch der Ökologie). Die Pilze sind es,
die den meisten Höheren Pflanzen Wasser und Nährsalze aus dem Boden zuliefern.
Pilze besitzen zum Teil streng artabhängige Eigenschaften und befallen als Parasiten
manchmal nur eine einzige Pflanzenart. So verursacht der Birnen-Gitterrost (Gymnosporangium sabinae)
gelbe Blattflecken nur an Birne und ist für den ihm eigenen Wirtswechsel noch zusätzlich
auf Äste des Sadebaums (Juniperus sabinae) angewiesen; der Beulenrost des Mais
(Ustilago maydis) parasitiert nur Maispflanzen.
Viele Pilze besiedeln als Saprotrophe nur ausgewähltes totes organisches Material; so
wachsen Haselkätzchen-Becherling (Ciboria coryli) nur auf den kätzchenförmigen
Blütenständen der Hasel, oder der Kiefern-Zapfenrübling (Strobilurus tenacellus)
nur auf Kiefernzapfen.
Auch Mykorrhizapilze bevorzugen häufig bestimmte Baumgattungen, wie der Birkenpilz
(Leccinum scabrum) die Birken und der Goldröhrling (Suillus grevillei)
die Lärchen.
Andere Arten sind jedoch nicht so spezifisch. Zum Beispiel lebt der Fliegenpilz
(Amanita muscaria) als Mykorrhizapilz sowohl mit den Wurzeln einiger Laub-
als auch mit jenen mancher Nadelbäume.
Pilze können Bioindikatoren sein. Das bekannteste Beispiel sind Flechten, von denen
manche Arten empfindlich auf hohen Schwefelgehalt der Luft reagieren. Andere Pilze
zeigen überhöhte Konzentrationen von Stickstoff im Boden an, so etwa manche Arten
der Gattung Fälbling (Hebeloma), die verscharrte Leichen zu entdecken halfen.
Wieder andere Pilze findet man dort, wo Kalk ausgebracht wurde.
Dass Pilze Lieferanten von Nahrung sind, muss nicht eigens erwähnt werden. Kennt
doch jedermann die Verkaufsstände mit Pilzen oder ist selbst ein begeisterter Pilzsammler.
Ferner müssen in diesem Zusammenhang auch Pilze erwähnt werden, die zur Alkoholherstellung
dienen (Hefen der Gattung Saccharomyces), oder die einen gewissen Anteil
der Kefirorganismen stellen, zur Käseherstellung dienen (z.B. Penicillium roquefortii),
oder auch zur Fermentation verschiedenster ostasiatischer Nahrungsmittel herangezogen
werden (Koji, Sojasoße, Tempeh).
Als Lieferanten von Medikamenten sind Pilze weltweit bekannt, obwohl nur ein verschwindend
geringer Anteil der Pilzarten auf die Produktion von Antibiotika hin untersucht worden ist.
Verschiedene weitere Fähigkeiten von Pilzen dienen dem Menschen: die Delignifizierung
von Holz und Stroh zur Herstellung von Papier, die Produktion von Enzymen wie Cellulasen
und Pectinasen zur Gewinnung von Fruchtsäften.
Für komplizierte chemische Verbindungen können manche Pilze zumindest wertvolle
Vorstufen liefern. Einige Substanzen werden fast ausschließlich oder zumindest
überwiegend über Pilze hergestellt, etwa das Vitamin Riboflavin (B2) oder die
Citronensäure.
Pestizide werden von Pilzen ebenso produziert: Hier sind die ökonomisch bedeutungsvollen
Strobilurine zu nennen, von Strobilurus tenacellus produziert, die wirkungsvoll
gegen Pilzschädlinge in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Die natürlichen
Abwehrmechanismen dieses Pilzes gegen Konkurrenten werden hier wirtschaftlich genutzt.
Auch zur biologischen Kontrolle von tierischen, pflanzlichen und pilzlichen Schädlingen
setzt man Pilze mancherorts ein.
Pilze können darüber hinaus Xenobiotika abbauen, wie etwa cyklische Kohlenwasserstoffe.
Andererseits produzieren sie selbst toxische Verbindungen, z.B. Knollenblätterpilzgifte,
Aflatoxine in fetthaltigen Früchten, oder auch Zearalenone in Getreidekörnern.
In der Medizin sind nicht wenige Pilzarten als Verursacher von Mykosen und Allergien bekannt.
Die Aufnahme von radioaktivem Caesium durch Wildpilze ist selbst heute noch ein ernsthaftes Problem.
Pilze können gefährliche Materialzerstörer sein. Sie greifen alle Gegenstände und
Substanzen an, die zumindest in Spuren organisches Material enthalten: Holz, Mauerwerk,
Bilder, Papier, Kunststoff, Silikon, Glas, Leder, Wolle, Kosmetika, Metalle, Treibstoffe.
Die Rolle der Pilze in der
- Ökologie:
- Stickstoff-, Kohlenstoff- und Phosphatkreislauf
- Destruententätigkeit
- Parasiten und Symbionten
- Ökonomie:
- Pflanzenertrag in der Landwirt- und Forstwirtschaft
- Schäden durch Parasiten
- Schäden durch Materialzerstörung
(Holz, Mauerwerk, Bilder, Papier, Wachstum in Kerosintanks, Kunststoff, Anätzen von Glas und Metallen) - Kultur von Speisepilzen
- Herstellung von Käse und alkoholischen Getränken
- Abbau von Xenobiotica
- Pilze als biologische Bekämpfungsmittel
- Biotechnologie:
- Produktion von
(Enzymen, Citronensäure, Gluconsäure, Riboflavin) - Medizin:
- Mykosen
- Allergien
- Produzenten von Antibiotica, Fungiziden und Toxinen
- Produktion von
Schon von einigen der etwa 72.000 beschriebenen Arten ist ihr Einfluss bekannt
auf Ökologie, Ökonomie und Medizin. Und die geschätzten, noch nicht entdeckten,
ca. 1.428.000 Species dürften für den Menschen ebenfalls von nicht unerheblicher
Bedeutung sein.
Doch wer soll diese Pilze entdecken und ihre Rolle für Mensch und Natur erkennen,
wenn diesbezüglich kaum jemand ausreichend ausgebildet ist?
Trifft hier nicht zu, was Hawksworth (1991) schreibt: „There can be little doubt
that future generations will find it blankly incomprehensible that we are devoting
so little money and effort for the study of these questions“?
Pilze sind eine noch sehr unerforschte Organismengruppe, lediglich etwa 75.000 Arten kennt die Wissenschaft bislang. Die Artenzahl der Pilze erscheint zunächst gering, zumal im Vergleich zum recht gut bekannten Reich der Pflanzen (282.000 Arten), wovon ca. 250.000 Species Gefäßpflanzen sind. Die Artenzahl der Pilze wird heute jedoch allgemein auf 1.500.000 geschätzt, was von Mykologen als realistische Größenordnung anerkannt wird. Damit übersteigt diese Zahl erheblich die möglichen 500.000 existierenden Arten des Pflanzenreiches (man schätzt annähernd 400.000 Gefäßpflanzen). Ausgehend von den bisher weltweit jährlich 1.800 neu beschriebenen Pilzarten kann erwartet werden, dass die Anzahl bekannter Pilzarten in nächster Zukunft erheblich zunehmen wird, wenn nicht die ‘Species’ der Taxonomen und Systematiker ‘aussterben’ (Welt am Sonntag 35, 2001), was speziell für Mykologen gilt.
Wo sind all die noch nicht entdeckten, unbeschriebenen Pilze?
Wo sind die geographischen Regionen und die Vegetationstypen mit einer so
beträchtlichen Zahl noch unbekannter Arten?
Selbst gut umschriebene Habitate sind noch längst nicht erschöpfend erforscht:
z.B. wurden kürzlich an Palmen 1.580 Arten festgestellt, davon waren 75% neue Arten;
an einer einzigen marinen Binsenart (Juncus roemerianus) wurden seit 1991
schon 20 neue Arten beschrieben einschließlich acht neuer Gattungen und einer neuen
Pilzfamilie;
ein einjähriges, intensives Sammeln in einem kenyanischen Wald erbrachte 59
neuentdeckte Arten blattbewohnender Pilze, zuvor waren lediglich 16 Arten bekannt.
Neue Sammelstrategien müssen verwirklicht werden: z.B. selektive Methoden
(unterschiedlichste Kulturmedien, Temperaturen, Feuchtigkeiten) ließen die Anzahl
entdeckter Bodenpilze enorm anwachsen; das Zurückhalten von vergleichsweise schnell
wachsenden, andere Pilze überwuchernden Organismen erbringt eine hohe Anzahl
zusätzlicher Species.
Studien in tropischen Wäldern: Tropische Regionen werden als die reichsten Quellen
für neue Arten erwartet. Da viele Pilzarten Substratspezialisten sind, kann daraus
geschlossen werden, dass die hohe Anzahl tropischer Baumarten auch eine enorme Menge
verschiedener Pilzarten beherbergt.
Für Eucalypten wurde z.B. gezeigt, dass die diesbezüglich best untersuchte Art
(Eucalyptus globulus) 282 Pilzarten besitzt und dass davon lediglich 150
auch von anderen Eucalyptus-Arten bekannt sind.
Noch unzureichend erforschte Pilzverwandtschaften spezieller ökologischer Nischen:
Pilze an Insekten sind sehr substratspezifisch. Arten der Laboulbeniales wählen
sogar ihren spezifischen Standort an Insektenbeinen aus: manche Arten bewohnen
nur die Tibien oder den Thorax von männlichen oder nur von weiblichen Tieren.
Die Erhaltung pilzlicher Genpools ist eine Herausforderung der Gegenwart, um
humanrelevante Ressourcen (artspezifische Fähigkeiten, die für den Menschen von
schicksalhafter Bedeutung sein können) bewahren zu können und, nicht zuletzt,
um unser Verständnis evolutiver Prozesse und daraus resultierender Diversität
von Taxa und ökologischer Strategien zu erweitern.
Der englische Mykologe und Herausgeber der Zeitschrift Mycological Research,
David L. Hawksworth plädiert daher überzeugend:
“The destruction of tropical and temperate habitats yet not or inadequately
explored for fungi, makes conservation a key issue for mycologists.
Knowledge of the functional characteristics of the majority of fungi already
described is currently lacking, and it is not yet possible to forecast in
which habitats or ecosystems those with the greatest potential for
exploitation will be discovered. Unlike many aspects of science, the study
of biodiversity, ecosystem function, and the securing of the resource is
time-limited. There can be little doubt that future generations will find
it blankly incomprehensible that we are devoting so little money and effort
for the study of these questions.“
Als eine Konsequenz sind biologische Institutionen, Universitäten und insbesondere
die Ministerien für Wissenschaft und Kunst in der Pflicht, mehr Zeit, Geld,
vielfältige Förderung und Stellen für die Erforschung von Pilzen zu investieren,
um so Studierenden mit einer der machtvollsten Gruppen unserer Organismen
für Ökologie, Anwendung und Evolutionstheorie bekanntzumachen - mit den Pilzen.
Pilze fristen seit langem ein marginales Dasein in Forschung und Lehre und – wenn
sich nicht generell ein Umdenken einstellt – werden das auch weiterhin tun.
Es ist kaum verständlich, dass im Vergleich zu Stellen, die an Universitäten
mit Botanikern oder Zoologen besetzt sind, Mykologen eine verschwindende Minderheit
stellen und nicht selten als Exoten angesehen werden.
Es ist höchste Zeit, den Pilzen den ihnen angemessenen Stellenwert in
Forschung und Lehre zuzugestehen.