Die Entwicklung von Interaktionen zwischen Pflanzen und Pilzen
Die Entwicklung von Pilzen und Pflanzen steht seit langem in enger Verbindung, sei es in schädlicher (manche Pilze sind Parasiten) oder in nützlicher (viele Pilze unterstützen Pflanzen bei der Nährstoffaufnahme) Weise. Über eine wechselseitig vorteilhafte Beziehung, die als Symbiose bezeichnet wird, wurde wurzellosen Pflanzen vor rund 450 Millionen Jahren unter Umständen eine Ansiedlung an Land ermöglicht. Das von der EU geförderte Projekt „Origin and early evolution of plant symbionts“ (SYMBIONTS)(öffnet in neuem Fenster) greift auf die Verwendung von Museumssammlungen fossiler Pflanzen zurück, um unmittelbare wissenschaftliche Beweise für historische Verbindungen zwischen der Entwicklung von Pflanzen und Pilzen ausfindig zu machen. Das Gewebe von Pflanzen in fossilem Zustand bleibt oftmals zusammen mit mikroskopischen Organismen, die in deren Stielen, Wurzeln und Blättern leben, in Mineralien erhalten. Versteinerte Pflanzen sind besonders hilfreich, da sie bis auf die mikroskopische Ebene nahezu ideale Kopien ursprünglicher Exemplare darstellen. Unter Anwendung fortschrittlicher Mikroskopie- und Bildgebungstechniken kategorisierten die Forscher die Pilze, die innerhalb 200 repräsentativer Proben entdeckt worden waren, neu entdeckte Mikroorganismen wurden beschrieben und deren evolutionäres Verhältnis zu Pflanzen klassifiziert. Bedeutsamerweise wurden detaillierte 3D-Bilder fossiler Mikroorganismen der ältesten bekannten Landpflanzenarten erstellt, die 407 Millionen Jahre zurückdatieren. Zwei neu entdeckte Gruppen, die im Zusammenhang mit heutigen symbiotischen Pilzen stehen, spielten eine wichtige Rolle für die Entwicklung, da sie den ersten Pflanzen bei der Nährstoffaufnahme behilflich waren, um an Land überleben zu können. Die Verbindungen zwischen in Wasser gedeihenden Pilzarten und den frühesten Pflanzen legen in der Tat nahe, dass die Beziehung zwischen Pflanzen und Pilzen sogar auf eine Zeit zurückgeht, in der sich Pflanzen noch nicht an das Land angepasst hatten. Diese Wasserpilze, die heutzutage für schwere Erkrankungen verantwortlich sind, waren daher möglicherweise wichtige Bestandteile früher Landökosysteme und entwickelten sich erst später zu Pathogenen. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse des SYMBIONTS-Projekts, dass die Beziehung zwischen Pflanzen und Pilzen auf die Zeit der ersten bekannten an Land wachsenden Pflanzen zurückgeht. Diese alten Pflanzenvorgänger hatten keine Wurzeln, sondern stattdessen eine Abhängigkeit von Pilzen entwickelt, um Nährstoffe aus dem Boden zu gewinnen, welche auch noch heute festgestellt werden kann.
Schlüsselbegriffe
Entwicklung, Interaktionen zwischen Pflanzen und Pilzen, Landökosysteme, Symbiose, Pflanzensymbionten
