Wurzelpilze

Wissenschaftlerinnen des Forschungszentrums Waldökosysteme untersuchen die Zusammenarbeit zwischen Bäumen und Pilzen


Viele Pilze des Waldes, darunter so bekannte wie Steinpilz und Fliegenpilz, leben in enger Symbiose mit Bäumen. Sie liefern den Baumwurzeln Wasser und Mineralstoffe und erhalten als Gegenleistung Zucker und andere Nährstoffe. Welche Pilze im Göttinger Wald an diesem Warentausch beteiligt sind, das erkunden Dr. Christine Rapp und Diplom-Biologin Ursula Sittig am Institut für Waldbau und am Institut für Forstbotanik der Universität Göttingen. In einem Projekt des Forschungszentrums Waldökosysteme, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF) und das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur, nehmen sie Buchenwurzeln unter die Lupe.

Für den Transport von Wasser und Mineralstoffen sind die zarten Spitzen der Wurzeln zuständig, die sogenannten Feinwurzeln mit einem Durchmesser von weniger als zwei Millimetern. Oft sind diese Wurzelspitzen von einem dichten Geflecht aus Pilzfäden umgeben. Sie bilden sogenannte Mykorrhizen, dauerhafte Lebensgemeinschaften aus Pilz und Wurzel. Auf den Untersuchungsflächen im Göttinger Wald entdeckten Christine Rapp und Ursula Sittig 24 verschiedenartige Mykorrhiza-Typen an den Wurzeln der Buchen, im Solling waren es hingegen nur 11. Offenbar beherbergen die stark versauerten Waldböden im Solling - ihr pH-Wert liegt zwischen 2,9 und 3,6 - weniger und andere Pilzarten als die kalkreichen Böden des Göttinger Waldes, deren pH-Wert nie unter 5 absinkt. Nur zwei Mykorrhiza-Pilze, der Süßliche Milchling (Lactarius subdulcis) und ein Pilz namens Cenococcum geophilum, der keine oberirdischen Fruchtkörper bildet, waren in beiden Buchenwäldern zu finden.

Die Hälfte der entdeckten Mykorrhiza-Typen konnte allerdings noch keiner bekannten Pilzart zugeordnet werden. Das heißt nicht, daß es in den hiesigen Buchenwäldern noch so viel Neues zu entdecken gibt. Doch bei unterirdischen Pilzgeflechten ist es oft schwierig, einzelne Arten zu identifizieren. Gewöhnlich orientieren sich die Fachleute - so wie jeder Sammler, der es auf eßbare Pilze abgesehen hat - vor allem an den charakteristischen Farben und Formen der Fruchtkörper. Der Mantel aus Pilzfäden, der die Wurzelspitzen umhüllt, kann zwar ebenfalls recht unterschiedlich aussehen. Von welchen Pilzarten diese zottig weißen, milchig glatten oder stachelig rotbraunen Mykorrhizen gebildet werden, ist in vielen Fällen aber noch fraglich.

Von einem Fruchtkörper aus kann man einzelnen Pilzfäden nachspüren, bis sie an einer Wurzelspitze enden. Da die Pilzfäden oft sehr lang und zugleich sehr zart und zerbrechlich sind, ist dieses Verfahren jedoch recht mühsam und durchaus nicht immer erfolgreich. Deshalb erproben die Göttinger Wissenschaftlerinnen nun eine molekularbiologische Methode: Sie haben die Fruchtkörper verschiedenartiger Pilze gesammelt, um daraus - ebenso wie aus den unbekannten Mykorrhizen - die Erbsubstanz zu isolieren. Mit der sogenannten Polymerase-Kettenreaktion läßt sich die so gewonnene Erbsubstanz (DNS) - es handelt sich jeweils nur um Bruchteile eines milliardstel Gramms - dann vervielfachen. Allerdings kopiert das dafür eingesetzte Enzym nicht das gesamte Erbgut, sondern nur bestimmte Bruchstücke. Welcher Bereich der DNS vervielfältigt wird, hängt von der speziellen Reihenfolge ihrer Bausteine, der sogenannten Nukleotide, ab. Anhand der kopierten DNS-Abschnitte läßt sich dann Erbsubstanz unterschiedlicher Herkunft vergleichen und verschiedenartigen Pilzen zuordnen.

Wenn die Wissenschaftlerinnen bei allen Mykorrhizen herausgefunden haben, welche Pilzarten daran beteiligt sind, kann die Zuammenarbeit zwischen Pilzen und Buchenwurzeln genauer erforscht werden. Die bisherigen Untersuchungen lassen bereits erkennen, daß die Mykorrhizen in den hiesigen Wäldern deutlich durch Umweltveränderungen geprägt sind. Die Versauerung von Waldböden und ein Überangebot an Stickstoff wirkt sich nicht nur auf den Anteil der pilzumsponnenen Feinwurzeln aus, sondern auch auf das Spektrum der beteiligten Pilzarten. Welchen Einfluß solche Veränderungen auf die Nährstoffversorgung der Bäume haben und letztlich auch auf das gesamte Ökosystem, bleibt bislang allerdings noch eine offene Frage.


[Zurück zum Anfang] [Zurück zur Homepage]