Wie Pilze nach Bränden Holzkohle nutzen ^{CEFR B2}

Waldbrände zerstören viele Pflanzen und Tiere, doch bestimmte Pilze profitieren vom Feuer und verwerten Holzkohle als Nährstoffquelle. Eine neue Studie der University of California, Riverside, veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), untersucht, wie Pilze, die vor einem Brand kaum nachweisbar sind, danach stark anwachsen können.

Über fünf Jahre sammelte das Team Proben an sieben Brandstellen in ganz Kalifornien. Zur Forschungsgruppe gehörte der Erstautor und ehemalige Postdoktorand Ehsan Sari aus dem Labor von Glassman. Die Wissenschaftler sequenzierten Pilzgenome und setzten Isolate Holzkohle aus, woraufhin die Experimente mehrere genetische und lebensgeschichtliche Anpassungen offenbarten.

Wesentliche Mechanismen sind:

• Genverdopplung: Erhöhte Kopien von Genen erlauben mehr Enzymproduktion zur Holzkohlezerlegung, etwa bei Aspergillus.
• Sexuelle Rekombination: Viele Basidiomycota nutzen Paarung, um Gene neu zu mischen und so schneller Fähigkeiten zur Holzkohleverwertung zu entwickeln.
• Horizontaler Gentransfer: Coniochaeta hoffmannii scheint nützliche Gene von Bakterien übernommen zu haben, was ihm Werkzeuge zum Abbau von Brandrückständen gibt.

Glassman erklärt, dass horizontaler Gentransfer selten ist, aber Pilzen neue Fähigkeiten verleihen kann. Zusätzlich fanden die Forscher physische Überlebensstrategien: Einige Pilze bilden hitzeresistente Sklerotien, die Jahrzehnte im Boden ruhen können, andere überdauern tiefer und besiedeln nach einem Feuer schnell konkurrenzfreie, nährstoffreiche Flächen. Ein Beispiel ist Pyronema: Es hat weniger Gene zur Holzkohlezerlegung, bildet aber rasch kleine orangefarbene Fruchtkörper, wenn Konkurrenten fehlen.

Weil Holzkohle chemisch Ähnlichkeit zu Schadstoffen aus Ölunfällen, Bergbaurückständen und anderen industriellen Prozessen hat, könnte das Wissen über diese Gene praktisch genutzt werden. Glassman sagt, die Gene könnten eingesetzt werden, um Ölunfälle zu reinigen, Erze abzubauen oder verbrannte Landschaften wiederherzustellen; es ist ein sehr neues Gebiet mit potenziell vielen nützlichen Anwendungen.