Zur globalen Vielfalt symbiotischer Pilze
Das EU-finanzierte Projekt GLOBAM (Global biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi: taxonomic and functional patterns) untersuchte auf molekularer Ebene die Verteilung von Glomeromycota in Wurzeln. Glomeromycota gehören einer Gruppe von Pilzen an, die an den Wurzeln von Pflanzen arbuskuläre Mykorrhiza (AM)-Verbände bilden. Die Pilze profitieren dabei von Kohlenhydraten, die sie über ihren Wirt beziehen. Dieser wiederum kann mehr Mineralien aus dem Boden aufnehmen, da der Pilz quasi eine verlängerte Wurzel bildet. Die Projektpartner pflegten die Analyseergebnisse von Proben aus so genannten Biodiversitäts-Hotspots in eine globale Datenbank ein, darunter aus der israelischen Negev-Wüste, aus tropischen und gemäßigten Wäldern und aus südafrikanischen Savannen- und Buschland-Ökosystemen. Untersucht wurde auch die Glomeromycota-Vielfalt in einem borealen Wald in Estland (einen bereits gut beschriebenen Ökosystem). Man fand an allen Standorten neue Arten von Glomeromycota, was wichtige Hinweise auf die globale Artenvielfalt des Pilzes lieferte. Untersucht wurde die Diversität von Glomeromycota auch in Wurzeln invasiver Palmenarten in ihrem nativen Habitat China sowie seine invasive Ausbreitung in der Schweiz. An mehreren europäischen Standorten wurde die Diversität experimentell simuliert. Den Ergebnissen zufolge zeigen Bodenorganismen wie Glomeromycota biogeographische Verteilungsmuster. Daher könnten der Import von Erde und Wurzeln (Topfpflanzen) sowie das Einschleppen von Pilzsporen (biologische Düngemittel) zur Verbreitung des Pilzes beitragen. Dessen Effekte auf die lokale Vielfalt von Bodenorganismen sind allerdings noch unbekannt. Die Glomeromycota-Datenbank MaarjAM enthält veröffentlichte DNA-Sequenzen und Daten zu Habitaten und Wirtspflanzen, was vergleichende Fallstudien ermöglichte (siehe http://maarjam.botany.ut.ee). Wie sich herausstellte, ist die Ausbreitung der meisten Glomeromycota-Pilze auf eine spezifische Klimazone oder einen Kontinent beschränkt, das breiteste Wirtsspektrum korreliert aber auch mit der größten Ausbreitung. Invasive Palmenarten assoziierten meist mit Habitatgeneralisten statt mit hoch spezialisierten Nischenorganismen. Mit modernsten DNA-Sequenzierungstechnologien wurden Glomeromycota-Gemeinschaften in einem gut dokumentierten borealen Wald in Estland analysiert. Die daraus gewonnenen Daten lassen eine signifikante Erweiterung der detektierten Diversität von AM-Pilzen zu. Weitere Studien zu den Effekten von Bodeninokulationen aus unterschiedlich bewirtschafteten Wäldern und Ackerflächen legten nahe, dass das Pflanzenwachstum davon abhängig ist, woher die Pilzsporen stammen. Die Anzahl der Pilzarten, die die Wurzeln verschiedener Pflanzenarten besiedeln, differierte trotz gleichen Inokulums. Dies stützte die Ergebnisse aus Feldversuchen, die auf eine Selektivität zwischen Pflanzen und Pilz in den AM-Verbänden der Wurzeln hindeuteten. Die Erfolge von GLOBAM werden dazu beitragen, europäische Ökosysteme besser zu schützen, da die Rolle symbiotischer Organismen im Zusammenhang mit invasiven Pflanzenarten nun klarer wird. Auf lange Sicht könnte dies nachhaltig die einzigartige europäische Vielfalt sichern.
