Das älteste Internet: Wie Pilze Informationen übertragen - Alternative Ansicht

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Video: Das älteste Internet: Wie Pilze Informationen übertragen - Alternative Ansicht

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Video: Wood Wide Web – wie Bäume und Pilze kommunizieren 2024, Kann
Anonim

Pilze sind ungefähr eine Milliarde Jahre älter als die ersten Menschen. Sie erschienen bereits vor den ersten Wirbeltieren auf diesem Planeten. Jetzt glauben Wissenschaftler, dass sich Pilze aus farblosen primitiven einzelligen Flagellenorganismen entwickelt haben, die im Wasser leben.

Es ist schwer zu verstehen, wer diese Vorfahren der Pilze waren - Pflanzen oder Tiere … Auf die gleiche Weise ist es jetzt schwierig, Pilze einem dieser biologischen Königreiche zuzuordnen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden den niederen Pflanzen Pilze zugeschrieben, und heute gelten sie als Zwischenform, die den Tieren dennoch näher kommt.

Was bringt Pilze den Tieren näher? Äußerlich sehen sie aus wie kleine Bäume, da sie sich nicht bewegen, aber innerlich, wie sich herausstellte, sind sie uns näher. Dies sind viele Anzeichen: biochemisch, phylogenetisch, bei Pilzen enthalten die Zellwände Chitin, wie bei Insekten bilden sie Harnstoff, was nur bei Tieren vorkommt. Zusätzlich haben Pilze zur Fortpflanzung ein glattes Flagellum, ähnlich einem menschlichen Sperma. Nun, da es möglich geworden ist, das Genom zu untersuchen, haben Wissenschaftler die Pilze noch näher an Tiere herangeführt.

Pilzhyphen. RIA Novosti / Evgeny Kolotev
Pilzhyphen. RIA Novosti / Evgeny Kolotev

Pilzhyphen. RIA Novosti / Evgeny Kolotev

Vor einer Milliarde Jahren, als nur kleine Würmer auf der Erdoberfläche krochen und flügellose Insekten und Tausendfüßler rannten, hatten Pilze bereits ein eigenes "Internet" geschaffen - ein Gerät zur Übertragung biologischer Informationen. Zu diesem Zweck haben sie ein Netzwerk von Hyphen auf dem ganzen Planeten verbreitet - dies sind fadenförmige Auswüchse, die zur Aufnahme von Wasser und Nährstoffen benötigt werden. Natürlich "rebellierten" viele Pflanzen - schließlich nahmen die Pilze ihren Platz unter der Sonne ein! Aber dann boten die Pilze eine neue Art der Zusammenarbeit: Symbiose, nämlich die praktischen "Wurzelhüllen" - Mykorrhiza, mit deren Hilfe andere Pflanzen sie ausnutzten - sie waren nicht nur vor dem Austrocknen geschützt, sondern konnten auch die notwendigen Nährstoffe durch das Hyphennetz pumpen.

Ektomykorrhiza, gebildet durch das Myzel des Fliegenpilzes. C BY 2.5 / Ellen Larsson - R. Henrik Nilsson, Erik Kristiansson, Martin Ryberg, Karl-Henrik Larsson (2005) / Wurzelspitzenmyzel vom Amanita-Typ
Ektomykorrhiza, gebildet durch das Myzel des Fliegenpilzes. C BY 2.5 / Ellen Larsson - R. Henrik Nilsson, Erik Kristiansson, Martin Ryberg, Karl-Henrik Larsson (2005) / Wurzelspitzenmyzel vom Amanita-Typ

Ektomykorrhiza, gebildet durch das Myzel des Fliegenpilzes. C BY 2.5 / Ellen Larsson - R. Henrik Nilsson, Erik Kristiansson, Martin Ryberg, Karl-Henrik Larsson (2005) / Wurzelspitzenmyzel vom Amanita-Typ

Natürlich ist diese Argumentation metaphorisch - Pflanzen wie Pilze wissen nicht, wie sie argumentieren und Schlussfolgerungen über ihre Vorteile ziehen sollen. Die Evolution verlief jedoch in einer Variante, die für alle gleichzeitig existierenden Arten geeignet ist.

Es gab auch einige Erfolge in der alten Geschichte der Pilze: zum Beispiel Riesenpilze, die eine Höhe von 8,5 Metern erreichten! Wissenschaftler nannten sie Prototaxite (lateinische Prototaxite). Ist es nicht wahr, wenn wir uns die devonische Welt (dh die devonische Zeit - vor 419-358 Millionen Jahren) und riesige acht Meter hohe Pilze vorstellen, die sich über üppig grünen Wäldern (übrigens nicht mehr als einen Meter hoch) und darunter entwickeln - eine entwickelte das "Pilz-Internet" -System, dann ähneln sie vor allem Kommunikationstürmen ?! Gefundene Fossilien von Prototaxiten verfolgten Paläontologen.

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Fossiler Prototaxit aus der Devon-Zeit. C BY-SA 4.0 / GJ Retallack / Apex über dem "Schunnemunk-Baum". von Prototaxites loganii aus dem mittleren devonischen Bellvale-Sandstein in der Nähe von Monroe, New York
Fossiler Prototaxit aus der Devon-Zeit. C BY-SA 4.0 / GJ Retallack / Apex über dem "Schunnemunk-Baum". von Prototaxites loganii aus dem mittleren devonischen Bellvale-Sandstein in der Nähe von Monroe, New York

Fossiler Prototaxit aus der Devon-Zeit. C BY-SA 4.0 / GJ Retallack / Apex über dem "Schunnemunk-Baum". von Prototaxites loganii aus dem mittleren devonischen Bellvale-Sandstein in der Nähe von Monroe, New York

Die ersten riesigen Formationen wurden vom kanadischen Geologen John William Dawson gefunden und beschrieben, und das war 1857. Er dachte, es sei ein Exemplar einer versteinerten faulen Eibe (Taxus), weshalb er sie Prototaxiten nannte. Dann entschieden die Wissenschaftler, dass es sich um einen riesigen Seetang handelte, aber die Ringe am Schnitt des Stammes verfolgten ihn. Könnten es Jahresringe sein? Und wieder Zweifel - sie ähneln in keiner Weise Baumschnitten, sondern sind Röhren, die hinein gehen …

Schnittprototaxite. Foto: Penhallow, für Dawson 1888 - Hueber 2001
Schnittprototaxite. Foto: Penhallow, für Dawson 1888 - Hueber 2001

Schnittprototaxite. Foto: Penhallow, für Dawson 1888 - Hueber 2001

Und erst kürzlich hat Francis Hueber vom American National Museum of Natural History (Smithsonian Institution, Nationales Museum für Naturgeschichte), der Abschnitte vieler Exemplare von Prototaxiten aus verschiedenen Ländern analysiert hat, bewiesen, dass es sich um einen Pilz handelt. Es kann sich jedoch immer noch um eine Flechte handeln (eine Mischung aus Pilzen und Algen).

Man kann sich vorstellen, wie lange es her ist, dass die Pilze das Problem der Bildung eines eigenen Kommunikationssystems "beschäftigten". Jüngste Experimente mit Tomaten haben gezeigt, dass Pilze "Informationen" ziemlich schnell übertragen.

Hyphen unter einem umgekehrten Baumstamm. CC BY-SA 3.0 / TheAlphaWolf
Hyphen unter einem umgekehrten Baumstamm. CC BY-SA 3.0 / TheAlphaWolf

Hyphen unter einem umgekehrten Baumstamm. CC BY-SA 3.0 / TheAlphaWolf

Chinesische Wissenschaftler führten ein Experiment an Tomaten durch, die durch ein "Pilznetzwerk" und eine Kontrollgruppe von Pflanzen verbunden waren, bei denen Mykorrhiza nicht wachsen durfte. Die Forscher inokulierten eine der Pflanzen mit einem Pilz, infizierten dann nach 65 Stunden eine andere und untersuchten ihre Krankheitsresistenz. Es stellte sich heraus, dass die zweite Pflanze bei Vorhandensein einer Pilzverbindung weniger anfällig für Krankheiten war und, wenn sie krank wurde, diese leichter vertrug als einzelne Tomaten.

Werden die Informationen tatsächlich übertragen? Dies hängt davon ab, was als Information betrachtet wird.

Alexander Kurakov, Leiter der Abteilung für Mykologie und Algologie, Fakultät für Biologie, Lomonosov Moscow State University, erklärt:

„In der Tat sind Pflanzen durch Mykorrhiza sehr eng miteinander verbunden - zum Beispiel in der Wald-Biozönose: Orchideen und Wintergrün sowie Baum- und Kräuter … Sie können Nährstoffe austauschen, Wasser austauschen, etwas signalisieren. Sie können und tun das. Aber das sind all diese „Informationen“, über die in diesem Fall gesprochen werden kann. Ich würde Mykorrhiza nennen - neue Möglichkeiten. Als Mensch steigt er in ein Auto und kann sich schnell bewegen, dh er bekommt neue Möglichkeiten. Eine Pflanze mit Hilfe von Mykorrhiza erwirbt beispielsweise Trockenresistenz. Aber nichts weiter."

Anna Urmantseva

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