Nachrichten aus der Welt der Pilze

[אל תשאלו]

Pilze wecken Bakterien aus Dornröschenschlaf
Susanne Hufe Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Wenn Böden austrocknen, hat das einen negativen Einfluss auf die Aktivität von Bodenbakterien. UFZ-Forscher konnten nun mithilfe modernster Analyse- und bildgebender Verfahren zeigen, dass Pilze die Aktivität von Bakterien in ausgetrockneten und nährstoffarmen Habitaten erhöhen, indem sie sie mit Wasser und Nährstoffen versorgen. Die Fähigkeit der Pilze, Trockenstress in Böden zu regulieren und so für den Erhalt von Ökosystemfunktionen zu sorgen, ist gerade vor dem Hintergrund des Klimawandels eine wichtige Erkenntnis.

Als feines Geflecht dünner Fäden – sogenannter Hyphen – durchziehen viele Pilze das Erdreich. Auf der Suche nach Wasser und Nährstoffen wachsen die Hyphen in unterschiedlichste Richtungen und vergrößern so stetig das Pilznetzwerk. Wird der Pilz fündig, werden Wasser und Nährstoffe aufgenommen und durch die Hyphen transportiert. So werden auch die Teile des Pilzgeflechts gut versorgt, die sich beispielsweise in trockenen oder nährstoffarmen Bereichen des Bodens befinden. Von dem Transport durch die Pilz-Pipelines profitiert aber offenbar nicht nur der Pilz selbst: Auch Bakterien werden auf diese Weise mit lebenswichtigem Wasser und Nährstoffen beliefert. Das konnte jetzt ein UFZ-Forscherteam in seiner aktuellen im Fachmagazin Nature Communications erschienenen Studie zeigen. „Dass Pilze, was den Feuchtigkeitshaushalt von Böden angeht, eine wichtige Rolle spielen, wird schon lange vermutet“, sagt UFZ-Umweltbiotechnologe Prof. Matthias Kästner. „Nun konnten wir mit Methoden der Sekundärionen-Massenspektrometrie (Nano-SIMS und ToF-SIMS) der am UFZ etablierten Forschungsplattform ProVIS endlich den experimentellen Beweis erbringen.“

In ihren Untersuchungen haben die Forscher den Wasser-, Substrat- und Nährstofftransport durch die Hyphen mikroskopisch kleiner Pilze genauer unter die Lupe genommen. Dafür ließen sie die Pilze auf einem Nährmedium aus Wasser, Glucose und stickstoffhaltigen Nährstoffen wachsen. Die Pilz-Hyphen mussten dabei eine trockene und nährstofflose Zone passieren, um dann in einen neuen Bereich mit Nährmedium hineinzuwachsen. In der unwirtlichen Übergangszone befanden sich Sporen des weitverbreiteten Bodenbakteriums Bacillus subtilis. Sporen sind inaktive Dauerstadien von Bakterien, die ausgebildet werden, wenn für das bakterielle Wachstum nicht genügend Wasser, Nahrung und Nährstoffe vorhanden sind. Die Bakterien befinden sich dann in einer Art Tiefschlaf, aus dem sie nur erwachen, wenn die Lebensbedingungen für sie wieder günstiger werden.

Und in der Tat verbesserten sich diese im Experiment durch das Wachstum der Pilze: „Als die Pilz-Hyphen durch die trockene Zone hindurchwuchsen, keimten die Sporen der Bakterien aus, und wir konnten eine eindeutige mikrobielle Aktivität feststellen“, sagt UFZ-Umweltmikrobiologe Dr. Lukas Y. Wick. „Die Pilze haben die Umweltbedingungen für die Bakterien offensichtlich verbessert und sie aus ihrem Dornröschenschlaf geweckt.“ Doch was genau passiert auf chemischer Ebene, wenn in unmittelbarer Nähe von Bakteriensporen Pilz-Hyphen wachsen? Um das herauszufinden, hatten die Wissenschaftler das Wasser, die Glucose und die stickstoffhaltigen Nährstoffe des Nährmediums für die Pilze vorab mit sogenannten stabilen Isotopen markiert. Sollten diese Stoffe vom Pilz in die Bakterien übergehen, wäre dies mithilfe der Isotopenmarkierung und der NanoSIMS-Methode auf kleinster Skala und räumlich hochaufgelöst nachweisbar. „Mit der NanoSIMS-Methode ist es möglich, die Verteilung von Atomen und Molekülen und so auch Stoffwechselprozesse sichtbar zu machen“, erklärt Kästner. „Und tatsächlich konnten wir in den Bakterien die stabilen Isotope des markierten Wassers, der Glucose und den stickstoffhaltigen Nährstoffen nachweisen, die nur die Pilze liefern konnten.“

Mit ihrer Studie ist den UFZ-Forschern eine weitere wichtige Erkenntnis über Pilze und ihre wichtige Funktion in Böden gelungen: Pilze stellen Pumpstationen und Pipelines für Wasser, Substrate und Nährstoffe dar, können unwirtliche Standorte besiedeln und für Bakterien erschließen – und so die mikrobielle Aktivität im Boden ankurbeln. In vorherigen Untersuchungen konnten die Forscher bereits zeigen, dass Pilz-Hyphen für Bakterien als eine Art Pilz-Autobahn fungieren, auf denen sie sich fortbewegen können und ein Hotspot für bakteriellen Gentransfer darstellen. Wick: „Die Ergebnisse unserer aktuellen Studie zeigen erneut, dass Pilze durch ihre Interaktion mit Bakterien eine bedeutende und bislang unterschätzte Rolle im Ökosystem Boden spielen.“

Ist ein Boden zum Beispiel durch Schadstoffe belastet, können diese durch Bakterien abgebaut werden. Ist der Boden allerdings zu trocken, kommen die Abbauprozesse zum Erliegen. „Ist die Trockenperiode zeitlich begrenzt, wirken Pilze stabilisierend und können die Bodenprozesse am Laufen halten.. Das könnte gerade in Hinblick auf die Auswirkungen des Klimawandels von Bedeutung sein, wenn das Verhältnis von trockenen zu feuchten Bodenbereichen dramatisch zunehmen wird“, sagt Kästner. In zukünftigen Untersuchungen wollen die Forscher daher noch näher an das echte Ökosystem Boden heran. „Wir wollen Bodenexperimente unter unterschiedlichen Umweltbedingungen durchführen und herausfinden, welchen Einfluss das Pilzwachstum dann jeweils auf den Schadstoffabbau hat“, sagt Wick und ergänzt: „Es ist wichtig, dass wir die Rolle der Pilze für das Ökosystem Boden noch besser verstehen. Denn nur wenn wir wissen, wie Böden funktionieren, können wir auf Veränderungen wie zum Beispiel durch den Klimawandel mit sinnvollen Entscheidungen reagieren.“

Publikation:
Anja Worrich, Hryhoriy Stryhanyuk, Niculina Musat, Sara König, Thomas Banitz, Florian Centler, Karin Frank, Martin Thullner, Hauke Harms, Hans-Hermann Richnow, Anja Miltner, Matthias Kästner, Lukas Y Wick: Mycelium-mediated transfer of water and nutrients stimulates bacterial activity in dry and oligotrophic environments, DOI: 10.1038/NCOMMS15472
http://dx.doi.org/10.1038/ncomms15472

Weitere Ansprechpartner:

Prof. Dr. Matthias Kästner
Leiter UFZ-Department Umweltbiotechnologie
Telefon: +49 341 235-1235
E-Mail: matthias.kaestner@ufz.de

Dr. Lukas Y. Wick
UFZ-Department Umweltmikrobiologie
Telefon: +49 341 235-1316
E-Mail: lukas.wick@ufz.de

Dr. Niculina Musat
ProVIS, UFZ-Department Isotopenbiogeochemie
Phone: +49 341 235-4656
Email: niculina.musat@ufz.de

Weiterführende Links:

Gentransfer auf der Pilzautobahn: http://www.ufz.de/index.php?de=36336&webc_pm=53/2016

Video "Bakterien auf der Pilzautobahn: https://www.youtube.com/watch?v=AnsYh6511Ic
Weitere Informationen:

http://www.ufz.de/index.php?de=36336&webc_pm=17/2017

Quelle:
https://idw-online.de/de/news675928

[nrok]

Guter Artikel !
Das Pilze quasi die Autobahn des Waldes sind wusste ich . Das Pilze auch helfen den Lebensraum für Bakterien zu verbessern liegt nahe.
Mal sehen was hier die Forschung demnächst noch alles endeckt

[pilzjockel33]

Der älteste Pilz der Welt

Forscher haben in Brasilien den ältesten in Gestein erhaltenen Pilzkörper entdeckt. Sie datieren ihn auf ein Alter von 115 Millionen Jahren.


Der älteste, in Gestein erhaltene fossile Pilzkörper ist 115 Millionen Jahre alt. Wissenschaftler von der University of Illinois in Urbana-Champaign präsentierten das Exemplar in einem Fachblatt (Plos One: Heads et al., 2017). Das Fossil ist demnach etwa fünf Zentimeter groß und in Kalkstein konserviert.

Es ist ein seltener Fund: Die Evolution der Pilze begann zwar bereits vor mehr als 1,4 Milliarden Jahren, schreiben die Forscher. Doch als Fossil erhalten sind nur wenige von ihnen. Das liegt daran, dass die Fruchtkörper – der essbare, oberirdische Teil eines Pilzes – normalerweise nur kurz existieren und selten konserviert werden.
"Die meisten dieser Pilze wachsen und sind innerhalb weniger Tage wieder verschwunden", sagte Sam Head, einer der Studienautoren. Die Tatsache, dass der Pilz überhaupt konserviert wurde, sei erstaunlich. Genau genommen sind Pilze nicht nur die sichtbaren Teile an der Erdoberfläche, sondern vor allem auch das unterirdische und meist weitverzweigte Pilzgeflecht.

Der Pilz heißt Gondwanagaricites magnificus

Ein Beispiel für die üblicherweise geringe Konservierungsdauer seien die sogenannten Ständerpilze, heißt es in der Studie. Von diesen sind heute mehr als 30.000 Arten bekannt, darunter die meisten Speisepilze. Derzeit seien bloß zehn Fossilien bekannt, die den modernen Pilzen ähneln. Alle sind in Bernstein eingeschlossen. Das bisher älteste Fossil wurde in Südostasien entdeckt und auf ein Alter von 99 Millionen Jahren datiert.

Das von den US-Forschern nun untersuchte Fossil ist noch älter. Vor 115 Millionen Jahren sei der Pilz auf dem Großkontinent Gondwana in einen Fluss gefallen. Damals, zur Zeit der Dinosaurier, sei er in eine Lagune geschwemmt worden, wo er versunken und von Sedimenten begraben worden sei. Er sei versteinert und nach etlichen Jahrmillionen als Fossil im Nordosten Brasiliens wieder aufgetaucht.

Hut und Stil des ursprünglichen Pilzes sind noch gut zu erkennen. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen außerdem, dass der Pilz Lamellen unter seinem Schirm hatte. Die Wissenschaftler tauften ihn auf den Namen Gondwanagaricites magnificus, weil er beweist, dass es solche Pilze schon gab, als der der Großkontinent Gondwana auseinanderbrach – und weil das Fossil so prächtig ("magnificent") erhalten ist.

http://www.zeit.de/wissen/2017-06/pilz- ... ter-rekord

[syzygy]

Ob die Sporen noch keimen? höhö

[nrok]

Urzeit Pilze die 2m erreichen ... Könnte bestimmt Ernährungsprobleme lösen. Oder man steckt ein riesen Pilz auf einen spiess und macht mushroom Döner draus.

Naja Spass bei Seite hab gerade einige interessante Ideen gesehen wie man den pilz noch so nutzen kann

http://www.urbangardensweb.com/2016/07/ ... mushrooms/

[nrok]

Nicht ganz neu . Aber gerade das erste Mal gesehen .

Hier werden beim Bau von Violinen Pilze eingesetzt. Die Pilze setzten sich im Holz fest , damit bekommen Violinen einen Sound wie eine 300 Jahre alte Violine.

https://hipertextual.com/2012/09/hongos ... radivarius

[Zebra]

Fungi are key players of the deep biosphere



In addition to the life on the surface of the Earth and in its oceans, ecosystems have evolved deep under us in a realm coined the "deep biosphere" which stretches several kilometers down into the bedrock. Down there, the conditions are harsh and life is forced to adjust to a lifestyle that we at the surface would call extreme. One major difference to surface conditions is the lack of oxygen; a compound we take for granted and consider to be a prerequisite for survival but which subsurface life has to cope without.

The knowledge about ancient life in this deep environment is extremely scarce and most studies so far have focused on the prokaryotes. A new study by an international team of researchers led by Dr Henrik Drake of the Linnaeus University and Dr Magnus Ivarsson of the Swedish Museum of Natural History sheds light on eukaryotes in this deep setting. They present the first in situ finding of fungi at great depth in the bedrock. This ancient life is found at 740 m below the ground surface. It represents a new piece in the deep biosphere puzzle.

Henrik Drake, lead author of the study, explains the discovery:

"In a cavity hidden within a vein in a drill core I was examining, there were beautiful mineral crystals and abundant mycelium of fungal hyphae. To me this was like observing a small community frozen in time."

Magnus Ivarsson discusses the fungi:

"Our detailed synchrotron-based investigations clearly prove that it is fungi adapted to anaerobic conditions. The fungi is partly mineralized and partly organically preserved, which is a rare find that tells how organisms in this environment are fossilized and preserved."

High spatial resolution isotope analysis within the minerals that occur along with the fungi revealed that a variety of microbial processes had occurred in the caveat, including methane consumption and sulfate reduction. The fungi could not be dated precisely but there are proxies pointing to an age of tens of millions of years.

The study confirms a previously hypothesized consortium between fungi and sulfate reducing bacteria, a coupling that has yet been unsupported by direct evidence in nature. As fungi provide hydrogen gas that fuel prokaryotes, the findings suggest a re-evaluation of the energy cycling within the energy-poor deep continental biosphere. Eukaryotes have been neglected in the deep biosphere research. This new finding proposes that they may be key players in this globally vast realm.

Studies of subterranean life-forms have implications for early life on our planet and for life on other planets, where hostile conditions may have inhibited colonization of the surface.

https://phys.org/news/2017-07-fungi-key ... phere.html

[Zebra]

Watch a shape-shifting robot extend its tentacle

Many robots are inspired by animals, but now scientists have developed one that takes a cue from fungi. Engineers have designed a soft robot that moves by extending an artificial tendril into its surrounding environment, they report today in Science Robotics. Researchers were inspired by root growth in plants and fungi. This tubelike robot can grow up to 72 meters in length and extends by filling a thin plastic membrane with air from a pneumatic pump. Though it may look like a very long newspaper bag, the bot has a few tricks up its sleeve. By inflating specialized “control chambers” strategically placed throughout the membrane, the robot can not only move through its environment, but manipulate objects as well. Like the T-1000 from Terminator 2: Judgment Day, the bot can contort itself to fit through holes and form tools, such as hooks and antennas. The robot has many applications—from bringing water to hazardous areas for firefighting to tunneling through the ground during search and rescue operations—but it might be a while before we see those in action.

[Zebra]

New non-photosynthesising plant found in Japan

The newly discovered species gets energy from the roots of fungi rather than sunlight.

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Japanese botanists have discovered a new species of plant that does not use photosynthesis on the subtropical island of Ishigaki in Okinawa.

The plant was discovered by a team led by Kenji Suetsugu at Kobe University who have been studying a kind of plant known as mycoheterotrophs. Unlike most plants, mycoheterotrophs do not generate energy from sunlight via photosynthesis but are instead parasites that feed on the underground roots of fungi.

Mycoheterotrophs are hard to find, as they are only visible above ground for brief periods of time when they are fruiting or in flower and are also quite small.

The new species, named Sciaphila sugimotoi, is related to the already-known mycoheterotrophic plant S. nana, but is distinguished by slightly different flowers. Where the flowers of the male S. nana plant each have three spherical nubs, those of S. sugimotoi have six.

S. sugimotoi grows to about 5 to 10 cm in height and has violet flowers roughly 2mm in diameter.

The finding is described in a paper in Phytotaxa.

https://cosmosmagazine.com/biology/new- ... d-in-japan

[Zebra]

Mushroom rises from fungus buried in sea for 20 million years

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This mushroom, measuring about 1 centimeter in size, was grown from a fungus collected from a 20-million-year-old geological formation. (Provided by the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology)


Researchers said they have grown a mushroom from a fungus found in a 20-million-year-old geological formation under the Pacific seabed off Hachinohe, Aomori Prefecture.

The scientists with the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) are working to confirm their hypothesis that they have revived a mushroom that used to grow on land eons ago.

“What we have found may be ancient fungal species that were there even before humankind was born,” said Fumio Inagaki, deputy director of the JAMSTEC Research and Development Center for Ocean Drilling Science. “That could help elucidate evolution mechanisms of fungi.”

The geological stratum where the fungus was discovered is believed to have been a piece of land about 20 million years ago.

JAMSTEC in 2012 used its Chikyu deep-sea drilling vessel on the seabed about 80 kilometers off Hachinohe and 1,200 meters beneath the water surface. The researchers drilled into the seafloor to collect samples, such as rocks and sediments.

Sixty-nine species of fungi, or mushrooms and molds, were found in a specimen collected about 2,500 meters beneath the seafloor. They resembled land-based species, and one of them, when cultured in a lab, spread hyphae and grew into a mushroom about 1 centimeter in size.

The species is related to the Schizophyllum commune fungus, JAMSTEC officials said.

The geological formation is believed to have been part of the Eurasian landmass but was pushed beneath the seabed through crustal movements.

The JAMSTEC researchers hypothesize that land-based fungal species were buried underground but survived beneath the seafloor mainly in the form of spores.

How such fungi could survive remains a mystery. There is no ambient oxygen beneath the seabed, and temperatures there are high, at about 50 to 60 degrees.

The JAMSTEC officials said research papers published abroad argue that live bacteria were found in rock salt from a geological formation about 250 million years old. Critics, however, have pointed out that modern-day bacteria may have mixed into the sample.

JAMSTEC officials said they took sufficient care during the collection and culture of the latest specimen to prevent possible inclusion of modern-day, land-based fungi.

Researchers will study the fungi’s genes in more detail, Inagaki said.

http://www.asahi.com/ajw/articles/AJ201707300001.html