Was sind Pilze? Einige dieser Organismen sind zu klein, um mit bloßem Auge gesehen zu werden. Einige, wie der Hallimasch, gehören zu den größten Organismen unseres Planeten. Pilze sind überall um uns herum, im Brot, im Bier und sogar in den Wänden Ihres Hauses. Diese vielfältige Klasse von Organismen kann fast überall auf der Erde überleben. Die Ursache für ihre Fähigkeit, so gut zu überleben, liegt zum Teil in ihrem Lebenszyklus. Aber was genau passiert im Lebenszyklus der Pilze?

 

Das Reich der Pilze

 

Um zu verstehen, „was“ Pilze sind, müssen wir zuerst ihren Platz im Rest des Lebens auf der Erde verstehen. Historisch betrachtet basierte die Biologie auf einem Klassifikationssystem, das vom Wissenschaftler Robert Whittaker in der Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurde. Nach diesem System wurde alles Leben zuerst in Prokaryoten und Eukaryoten unterteilt – der Unterschied besteht darin, dass letztere „membrangebundene Organellen“ wie Zellkerne und Mitochondrien haben. Von dort aus wurden Prokaryoten in zwei Reiche aufgeteilt, Archaebakterien und Eubakterien. Etwas komplexer sind die Eukarya, die in vier Reiche unterteilt sind, die Ihnen viel vertrauter klingen werden: Protista, Plantae, Animalia und Pilze. Die untenstehende Grafik hilft Ihnen dabei, das Gemeinte zu visualisieren.

 

 

Dieses System ändert sich jedoch. Ab dem frühen 21. Jahrhundert begannen Biologen, eine neuere, detailliertere Version des Lebensbaums zu übernehmen. Dieses neue System unterteilt alle Eukarya in sechs verschiedene Gruppen. Eine dieser Gruppen, Opisthokonta, enthält alle echten Pilze sowie uns, die Animalia! Schauen Sie unten, um diese beiden Systeme zu vergleichen. Für unsere Zwecke werden wir alle Pilze als ein einziges „Reich“ bezeichnen, da sie weiterhin als eine Gruppe klassifiziert werden. 

 

 

Klassifikation der Pilze

 

Pilze sind ein extrem vielfältiges Reich. Der einfachste Weg, ihre Vielfalt zu verstehen, ist, sie in vier große Gruppen zu unterteilen: Chytridiomycota (Chytriden), Zygomycota (Schimmelpilze des Brotes), Ascomycota (Hefen und Schlauchpilze) und Basidiomycota (Ständerpilze). Diese Unterteilungen basieren größtenteils darauf, wie jede dieser Gruppen sich fortpflanzt, dazu kommen wir aber später. Zuerst schauen wir uns an, was jede dieser Gruppen ausmacht.

• Chytridiomycota: Diese werden oft als die primitivsten Pilze angesehen, und sie traten wahrscheinlich vor etwa 500 Millionen Jahren auf. Chytriden sind in der Pilzwelt einzigartig, weil ihre Sporen (Zoosporen genannt) beweglich sind. Sie besitzen häufig ein einziges Geißelchen, das sie durch wässrige Umgebungen antreibt. Interessanterweise können diese Pilze ohne Sauerstoff überleben und befinden sich im Magen von Kühen, wo sie Pflanzenmaterial abbauen.
• Zygomycota: Diese Gruppe von Pilzen begegnet Ihnen womöglich im Alltagsleben. Sie gehören zu den häufigsten „Lebensmittel-Schimmelpilzen“, die Sie beispielsweise auf Erdbeeren sehen können. Zygomycota machen etwa 1 % aller Pilzarten aus.
• Ascomycota: Diese Pilze machen die überwiegende Mehrheit aller Pilzarten aus, etwa 75 %. Sie sind verantwortlich für eine Reihe von äußerst wichtigen und spannenden Funktionen. Saccharomyces cerevisiae ist die Hefe, die üblicherweise mit Bierbrauen und Backen assoziiert wird. Penicillium chrysogenum ist Namensgeber für das lebensrettende Antibiotikum Penicillin. Diese Pilze finden sich auch in symbiotischer Beziehung mit Algen in Form von Flechten.
• Basidiomycota: Auch wenn Sie es vielleicht nicht wissen, haben Sie wahrscheinlich schon einmal ein Mitglied der Basidiomycota gegessen! Diese Gruppe umfasst fast alle Pilze. Diese Pilze repräsentieren tatsächlich nur einen Teil des Lebenszyklus des Organismus. Sie sind enorm wichtig, da sie verrottendes Material wie Holz und Pflanzen abbauen und die Nährstoffe zurück in den Boden bringen.

 

 

Sexueller Lebenszyklus der Pilze

 

Nicht alle Pilze vermehren sich auf dieselbe Weise. Grundsätzlich tun sie das entweder sexuell oder asexuell. In der Biologie kann die Definition von „sexueller Fortpflanzung“ anders sein als im alltäglichen Sprachgebrauch. „Sexuelle Fortpflanzung“ bedeutet einfach, dass genetische Informationen von zwei Individuen kombiniert werden, um ein neues Individuum zu erzeugen. Zunächst konzentrieren wir uns auf Pilz-Lebenszyklen, die sexuelle Fortpflanzung beinhalten.

 

Sexuell

 

Die erste Phase des Pilzlebenszyklus ist die Sporophase. Alle Pilze beginnen als Sporen, die „haploid“ sind, was bedeutet, dass sie nur eine Kopie aller genetischen Informationen haben. Dies ist vergleichbar mit den menschlichen Geschlechtszellen wie Spermien und Eizellen. Diese Sporen können große Entfernungen vom Ort ihrer Entstehung zurücklegen, indem sie sich an andere Organismen heften oder vom Wind getragen werden. Sobald die Spore auf einem günstigen Lebensraum landet, keimt sie und wächst zu einer Masse von „Wurzeln“ heran, die als Myzel bezeichnet wird. Dieses unterstützt die Spore ähnlich wie Wurzeln, indem es Nährstoffe findet, die das Wachstum der Sporen fördern.

Während das Myzel wächst, kann es auf einen anderen, kompatiblen Pilz treffen. Wenn das geschieht, können die Zellen der beiden Pilze miteinander verschmelzen und eine einzelne Zelle bilden. Diese verschmolzenen Zellen sind nun „diploid“, was bedeutet, dass sie zwei Kopien aller genetischen Informationen besitzen. Dies entspricht den übrigen menschlichen Zellen, die keine Geschlechtszellen sind.

Diese Zellen durchlaufen dann einen Prozess namens „Meiose“. Dabei teilt sich eine einzelne Zelle in zwei Zellen auf. Wichtig ist, dass während dieser Teilung die genetischen Informationen der Eltern vermischt werden. Die beiden daraus entstehenden „Tochterzellen“ sind weder identisch mit den Eltern noch untereinander. So erhalten Pilze (und alle sexuell reproduzierenden Organismen) ihre genetische Vielfalt.

 

Asexuell

 

Im Myzelstadium können die meisten Pilze auch „wählen“, sich asexuell zu vermehren. Diese Entscheidung hängt von vielen Umweltfaktoren wie Ressourcenverfügbarkeit und Feuchtigkeit ab. In diesem Teil des Lebenszyklus produzieren die Pilze anstatt zu wachsen und sich mit einem anderen Myzel zu verbinden sogenannte „Mitosporen“, die identisch mit dem Elternpilz sind. Diese Mitosporen wachsen dann zu einem neuen Myzel heran. Wenn die Bedingungen stimmen, kann dieses Myzel eine sexuelle Fortpflanzung eingehen.

 

Komplexer Lebenszyklus

 

Pilze sind eine äußerst vielfältige und komplexe Gruppe von Organismen. Obwohl wir gerade erst an der Oberfläche der vielen komplexen Lebenszyklen der Pilze kratzen, gelten diese grundlegenden Prinzipien für die meisten Pilze. Das nächste Mal, wenn Sie eine Tüte schimmliges Brot öffnen, denken Sie an den Lebenszyklus der Pilze, die Sie dort sehen!