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Die verborgene Welt der Flechten: Warum leben manche Pilze in Symbiose mit verschiedenen Algen?
Flechten sind komplexe und bizarre Organismen, die aus einer symbiotischen Beziehung zwischen Pilzen und Algen oder Blaualgen (Cyanobakterien) entstehen. Diese Form des kollaborativen Lebens ist nicht nur ein Wunder der Natur, sondern auch eine erfolgreiche Überlebensstrategie: Etwa 20 % der Pilzarten wählen diesen Weg. Flechten haben vielfältige Strukturen und Funktionen und hinter ihnen verbergen sich unzählige überraschende Geschichten.
„Flechten sind die Pilze, die die Landwirtschaft entdeckt haben.“
Grundlegende Eigenschaften von Flechten
Flechten bestehen normalerweise aus Pilzen und ihren symbiotischen Algen oder Cyanobakterien, die Flechten einzigartige physiologische und biochemische Eigenschaften verleihen, die nicht erreicht werden können, wenn die Komponenten unabhängig voneinander wachsen. Die in die Pilzfäden eingewickelten Algen oder Blaualgen produzieren durch Photosynthese organische Kohlenstoffverbindungen, wodurch eine mutualistische Beziehung zwischen beiden entsteht. Der Pilzanteil schützt die Algen vor der äußeren Umgebung und bezieht gleichzeitig Wasser und Nährstoffe aus der Umgebung, um das Überleben zu verbessern.
Symbiotische Beziehungen und ihre Vielfalt
Etwa 90 % der heute bekannten Flechtenarten haben Grünalgen als Symbiosepartner. Die häufigste Gattung der Grünalgen ist Trebouxia, gefolgt von Trentepohlia. Diese symbiotischen Algen können sowohl in der biologischen Welt als auch in Flechten unabhängig überleben, was zeigt, dass sie im Ökosystem eine wichtige Rolle spielen.
Nomenklatursystem für Flechten
Flechten und ihre Pilzpartner haben oft denselben wissenschaftlichen Namen, was Flechten bei der Klassifizierung von Pilzen eine noch größere Bedeutung verleiht. Algen bzw. Blaualgen besitzen jeweils eigene wissenschaftliche Namen und mit der Benennung der drei Arten gehen auch komplexere ökologische und evolutionäre Zusammenhänge einher.
Pilzbestandteile von Flechten
Was die Pilzzusammensetzung betrifft, sind etwa 20 % der Pilze in der Lage, Flechten zu bilden. Die meisten Flechtenpilze gehören zur Gruppe der Schlauchpilze (Ascomyceten), die etwa 98 % aller Flechten ausmachen. Dies macht die Rolle der Flechten in der Artenvielfalt noch grundlegender und wichtiger. In einigen Gruppen kommen auch nicht lichenifizierte Pilze neben lichenifizierten Pilzen vor, was den Reichtum der Natur zeigt.
Photosynthetische Komponenten
Die photosynthetischen Komponenten von Flechten werden Photobionten oder Algen genannt und jede Flechte kann mit mehreren verschiedenen Algen vergesellschaftet sein. Aufgrund dieser Flexibilität hat der Pilz einen erheblichen Einfluss auf die Gestaltung der Morphologie der Flechten. Daher werden Form und Struktur einer Flechte häufig eher durch ihren Pilzanteil als durch ihre Algen bestimmt.
Lichenifizierungsprozess
Der Prozess der Flechtenbildung, auch Lichenifikation genannt, geschieht nicht augenblicklich, sondern vollzieht sich in mehreren Phasen. Er beginnt mit einer Mischung chemischer Signale aus der Umgebung, die Pilze und Algen dazu anregen, miteinander in Kontakt zu kommen und zu verschmelzen. Wissenschaftlern ist es gelungen, den Prozess der Lichenifikation im Labor nachzubilden. In der Natur könnte die Evolution jedoch länger dauern.
Die Rolle parasitärer Pilze
Einige Pilze sind als Parasiten auf Flechten spezialisiert und werden als „Flechtenparasiten“ bezeichnet. Sie werden nicht zu den Flechten gezählt, spielen aber eine ebenso wichtige Rolle im Ökosystem. Diese parasitären Pilze können auch ihre eigenen Spielweisen entwickeln.
„Wie beeinflusst die Zusammenarbeit zwischen Pilzen und Algen in dieser verborgenen Welt unser Verständnis dieses Lebensraums?“
Die Lebensweise der Flechten enthüllt viele Geheimnisse über die Wechselwirkungen zwischen Organismen in der Natur, und künftige Forschungen werden unser Verständnis dieser Ökosysteme weiter erweitern. Wird unser zunehmendes Verständnis der Flechtensymbiose die Art und Weise verändern, wie wir Ökosysteme schützen und bewirtschaften?
