Name: Konstantin Völlinger, 2016-06
H.Hopemaster 2017-05
Was sind Pilze?
Pilze sind Lebewesen, welche ein eigenständiges Reich der Biologie bilden. Man kennt circa 100.000 entdeckte Pilzarten, die sich in einigen Faktoren, zum Beispiel der Fortpflanzung und der Vermehrung, voneinander unterscheiden. Auch der Mensch nimmt sich an Pilzen ein Beispiel. So dient zum Beispiel das sogenannte Myzel, also das Fadengeflecht, welches einige Pilzarten ausbilden und unter anderem auch zur Kommunikation dient, dazu, dass sich die Menschen dieses System als Vorbild nehmen, um bestehende Strom-, Verkehrs- und Kommunikationsnetze zu verbessern. Wahrgenommen werden Pilze jedoch nicht über ihr Myzel, sondern oft über den sichtbaren Fruchtkörper, welcher die Menschen häufig durch seine äußere Form fasziniert. Essbare Pilze sind an vielen Standorten in der Natur zu finden. Es gibt Pilze, welche eher auf Wiesen wachsen, ebenso wie die, die in Nadel-, Misch-, oder Laubwäldern am Waldboden oder auf Bäumen oder Baumstümpfen beheimatet sind.
Fortpflanzung und Vermehrung der Pilze
Pilze können sich je nach Pilzart ungeschlechtlich sowie geschlechtlich fortpflanzen. Grundsätzlich kann man die Pilze in drei größere Gruppen unterteilen:
1. Die Jochpilze
2. Die Schlauchpilze
3. Die Ständerpilze
Die Fortpflanzung von Jochpilzen am Beispiel des Brotschimmels
Die Jochpilze pflanzen sich vorwiegend ungeschlechtlich fort, können sich jedoch auch geschlechtlich fortpflanzen. Der ungeschlechtlichen Fortpflanzungsvorgang des Brotschimmels startet damit, dass sich aus den stark verzweigten Hyphen, also den fadenförmigen Zellen der Pilze, welche das Myzel bilden, im Substrat (das Substrat ist im Fall des Brotschimmels überwiegend kohlenhydratreich) lange Lufthyphen bilden, welche zu einer Ausbreitung dienen. Des Weiteren entstehen an ihnen Sporenträger, die zahlreiche ungeschlechtlich entstandene Sporen in die Luft entlässt und somit diese nach und nach auf dem gesamten Substrat verteilt.
Die geschlechtliche Fortpflanzung von Schlauchpilzen
Bei der Fortpflanzung von Schlauchpilzen sowie bei der von Ständerpilzen ist es sehr charakteristisch, dass sie hierbei Hyphen mit Querwänden bilden.
Die Gruppe der Schlauchpilze ist, wie die Jochpilze, dazu in der Lage, sich ungeschlechtlich sowie geschlechtlich zu vermehren. Die geschlechtliche Fortpflanzung ist bei den Schlauchpilzen eher charakteristisch, da durch sie die schlauchförmige Fortpflanzungsstruktur zu Stande kommt. Zunächst bilden sich Gametocysten, wobei anschließend die Kerne der männlichen Gametocyste in die weibliche Gametocyste, das sogenannte Ascogon, entlassen werden. Im Ascogon paart sich je ein weiblicher mit je einem männlichen Kern, jedoch ohne miteinander zu verschmelzen. Im Anschluss daran, entwickeln sich sogenannte ascogene Hyphen, welche in jeder Zelle zwei Kerne enthalten. Es folgt eine Kernverschmelzung in der sogenannten Endzelle und anschließend eine Meiose und oft eine weitere mitotische Teilung. Um die entstanden acht Kerne bilden sich schließlich Zellwände, was als ‘freie’ Zellbildung bezeichnet wird. Zusammengefasst entsteht also eine Zelle mit acht Ascosporen, diese nennt man nun Ascus oder Schlauch.
Die geschlechtliche Fortpflanzung von Ständerpilzen
Die Gruppe der Ständerpilze pflanzt sich vorwiegend geschlechtlich fort. Die Fortpflanzung wird eingeleitet, indem zwei Hyphen mit haploiden Kernen zu einem sogenannten Paarkernmyzel verschmelzen. Bei der nachfolgenden Zellteilung teilen sich beide Kerne, wobei einer von ihnen an eine nächste Zelle weitergegeben wird. Wenn die beiden Kerne nun verschmelzen bedarf es einer Vielzahl von mitotischen Teilungen, bevor sich in bestimmten Zellen nun ein diploider Kern bilden kann, der sich nach anschließender Meiose in vier haploide Teile teilt, welche in vier Auswüchse der Zelle wandern. Das entstandene Fortpflanzungsgebilde wird Ständer genannt und gibt der Gruppe der Ständerpilze ihren Namen.
Pilze im Ökosystem
Pilze können grundsätzlich mehrere Rollen in einem Ökosystem einnehmen. Zum einen die Rolle der Destruenten, aber auch die Rolle der Konsumenten. Dies ist unterschiedlich je nachdem, wie das Ökosystem aufgebaut ist.
Pilze als Destruenten
Als Destruenten zersetzen Pilze alle Arten von organischen Abfällen. Besonders auffällig ist dies in Wäldern oder auf Wiesen, wo die Pilze vor allem Holz, Laubstreu, Streu oder Dung zersetzen. Dies geschieht durch eine Durchwucherung der organischen Abfälle mit ihrem Myzel. Hierbei werden die enthaltenen Makromoleküle des organischen Abfalls enzymatisch in kleinere Bestandteile und nehmen dann diese Nährstoffe auf.
Ohne Pilze, welche den wichtigsten Teil der Destruenten ausmachen, könnte also unmöglich der gesamte organische Abfall in einem Ökosystem zersetzt werden. Folglich sind Pilze sehr entscheidend für die Erhaltung der Böden.
Pilze als Konsumenten
Als Konsumenten ernähren sich Pilze vor allem von lebenden Bäumen. Besonders bekannt ist hierbei die Gruppe der Baumpilze. Trotzdem gibt es auch phytopathogene Pilze, welche auch als pilzliche Parasiten bezeichnet werden. Sie sind oft eine Bedrohung für das Leben eines Baumes und manche Pilzparasiten stimulieren die Wirtspflanze zu einer Bildung von Pflanzengallen, also Produkte abnormalen Wachstums an einer Pflanze.
Auch Tiere und Menschen werden, meist bei einem geschwächten Immunsystem, von phytopathogenen Pilzen befallen. Diese kommen jedoch vor allem auf der Haut, in Nägeln oder in den Haaren vor, können aber auch vereinzelt innere Oberflächen des Menschens oder des Tieres befallen.
Pilze und abiotische Faktoren
Als Teil eines Ökosystems werden Pilze natürlich auch von abiotischen Faktoren beeinflusst. Besonders abhängig sind Pilze von dem Substrat auf dem sie wachsen. Wachsen sie auf einem Waldboden, so sind sie in der Lage, bestimmte Stoffe aus dem Boden aufzunehmen und in ihrem Myzel anzureichern. Nach dem Reaktorunglück von Tschernobyl 1986 wurde durch Messungen der Radioaktivität von Fruchtkörpern die Kontamination des Bodens um Tschernobyl dokumentiert. Auch Schwermetalle können von Pilzen angereichert werden. In Bleiminen gefundene Pilze sind beispielsweise in der Lage, elementares Blei in Chloropyromorphit umzuwandeln. Eine solche Fähigkeit ist von besonderem Nutzen, da man somit mit der Hilfe von Pilzen schwermetallverseuchte Böden dekontaminieren kann.
Des Weiteren werden Pilze vor allem durch den abiotischen Faktor des Wassers stark beeinflusst. Jede Pilzart hat unterschiedliche Ansprüche an den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens. Steigt oder sinkt dieser über das Minimum oder das Maximum des Toleranzbereichs der jeweiligen Pilzart, so bedeutet dies, das sie sich im jeweiligen Gebiet nicht mehr fortpflanzen kann und somit auf lange Sicht dort nicht mehr lebensfähig ist.
Symbionten und Kooperationspartner
Einige Pilzarten leben in mehr oder weniger enger Symbiose mit anderen Tier- oder Pflanzenarten. Durch ihre Fähigkeit, organische Abfälle zu zersetzen, sind sie in der Lage, den Symbiosepartnern einige Nährstoffe zugänglich zu machen. Hierzu gehört auch, dass Pflanzen durch Fotosynthese zwar wichtige Nährstoffe selbst produzieren können, aber andere überlebenswichtige Stoffe nur im Boden zu finden sind. Hierzu gehören zum Beispiel Stickstoff, Kalium, Eisen, etc.
Die Hilfe von Pilzen ist besonders auf sogenannten ‘mageren’ Böden mit wenigen Mineralstoffen für die Pflanzen sehr wichtig. Auch die Pflanzen unterstützen die Pilze indem sie sie mit Kohlenhydraten versorgen. Dies geschieht unter anderem mit der Hilfe von Waldbäumen. Das Myzel der Pilzart Ektotrophe Mykorrhiza beispielsweise bildet einen dichten Mantel um die Wurzelspitzen von Waldbäumen, wobei sich einige Hyphen zwischen die Zellen der Wurzelrinde schieben und somit mit Kohlenhydraten, welche von der Fotosynthese hergestellt wurden, versorgt werden.
Der Nutzen von Pilzen für den Menschen
Nicht nur bei Pflanzen und Tieren spielen Pilze eine besondere Rolle, sie sind auch für die Menschen in einigen Bereichen sehr wichtig und fast sogar schon unerlässlich. So sind sie seit jeher ein Bestandteil der menschlichen Nahrung, wird jedoch auch häufig für die Herstellung von Heilmitteln genutzt, sowie als Rauschdroge. Diese wurde besonders populär, als sich die Hippiekultur immer weiter, besonders in den USA, etablierte. Die Abfallstoffe, welche bei einem Anbau von Pilzen entstehen, können für den Menschen sinnvoll weiterverwendet werden, beispielsweise als Dung, Stroh oder Sägemehl.
Des Weiteren machen Pilze einen wesentlichen Anteil der Biotechnik aus. Anders als bei Speisepilzen, dienen sogenannte ‘Mikropilze’ nicht dem unmittelbaren Verzehr sondern spielen eine wichtige Rolle in der Nahrungsmittelverarbeitung. Der Hefepilz Saccharomyces cerevisiae zum Beispiel ist in der Lage, Zucker zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid abzubauen. Hierbei wird das Abbauprodukt Ethanol unter anderem zur Herstellung von alkoholischen Getränken genutzt und Kohlenstoffdioxid beispielsweise in Hefeteigen. Auch gelten Pilze zu den klassischen Lieferanten von Antibiotika und sind sogar dazu in der Lage, heftige Immunreaktionen bei Organtransplantationen zu verhindern.
Gefahren durch Pilzverzehr - Giftpilze
Trotz ihrem großen Nutzen für Menschen, Tiere und Pflanzen, können Pilze eine ernste Gefahr darstellen. Es gibt nämlich eine wachsende Anzahl an Giftpilzen, welche sich äußerlich oft nicht von ungiftigen Pilzen unterscheiden. Da immer mehr solcher Giftpilze entdeckt werden, sind sowohl die Giftstoffe der Pilze, als auch die Vergiftungsmechanismen noch nicht genau erforscht. Einige Pilze können bei Menschen schwere Krankheiten auslösen und zum Beispiel einen Skelettmuskelzerfall auslösen oder bis zum Tod führen.
Jedoch sind nur wenige Pilze in Mitteleuropa so giftig, dass zu einem unmittelbaren Tod führen. Der Knollenblätterpilz ist dafür ein bekanntes Beispiel. So sind laut dem Statistischen Bundesamt zwischen 2003 und 2012 insgesamt nur 31 Personen nach dem Verzehr von Giftpilzen gestorben. Trotzdem ist höchste Vorsicht geboten, wenn es darum geht, Pilze zu sammeln oder sie zu verzehren, da sie eine stark unterschätzte Gefahr darstellen. Nur durch eine sichere Kenntnis der Pilzart und deren Gefahrlosigkeit ist diese Gefahr abzuwenden. Bei einer eventuellen Unsicherheit über die Pilzart, muss auf jeden Fall ein Pilzratgeber oder vergleichbares herbeigezogen werden, um eine vollständige Kenntnis des Pilzes zu gewährleisten.
Fazit
Pilze sind trotz ihres oft ziemlich unscheinbaren Auftretens in vielen sehr wichtigen Aspekten des Lebens sehr präsent. Sie dienen den Menschen als Nahrungsquelle, als Ressource für Heilmittel, als Medikament, als Garant von Genussmitteln wie Alkohol und als Dung. Weiterhin sind sie unverzichtbare Symbiosepartner für einige Pflanzen und Tiere und sichern ihnen durch eine Versorgung mit lebenswichtigen Stoffen ihr Überleben. Des Weiteren sind sie als Destruenten wesentlich an der Zersetzung von organischen Abfällen beteiligt und halten so das Ökosystem, in dem sie sich befinden in Takt. Doch trotz ihrer gewichtigen Bedeutung für Ökosystem, Mensch, Tier und Pflanze, sind viele Pilzarten gefährlich für Mensch und Tier und können für leichte bis schwere Erkrankungen oder für den Tod verantwortlich sein. Des Weiteren werden vor allem durch den Parasitismus einiger Pilzarten noch lebende Lebewesen angegriffen und geschädigt. Dies gilt verstärkt für Pflanzen, wie Bäume. Deshalb gilt, dass man Pilze nur nach gründlicher Betrachtung und Erkennen der Pilzart und dessen Harmlosigkeit für den Menschen, sammeln oder verzehren darf, um einer möglichen Gefahr vorzubeugen.