Worldwide China

Pilze zersetzen Totholz

Auch totes Holz hat eine Bedeutung für das Ökosystem

| Redakteur: Marc Platthaus

UFZ-Forscher haben in drei unterschiedlichen Waldregionen Deutschlands Holzstämme verschiedener Baumarten ausgelegt. Sie wollen so nachweisen, welche holzbewohnenden Pilzarten die Baumstämme besiedeln.
UFZ-Forscher haben in drei unterschiedlichen Waldregionen Deutschlands Holzstämme verschiedener Baumarten ausgelegt. Sie wollen so nachweisen, welche holzbewohnenden Pilzarten die Baumstämme besiedeln. (Bild: Witoon Purahong)

Mehr zum Thema

Das ökologische Gleichgewicht in Wäldern hängt von vielen Faktoren ab. Selbst totes Holz kann hier seinen Beitrag zur Stabilität leisten. Grund sind so genannte holzbewohnende Pilze, die in der Lage sind, Totholz zu zersetzen und Grundlagen für die Humusschicht liefern. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben die Mechanismen nun in mehreren großflächigen Projekten untersucht.

Leipzig – Holzbewohnende Pilze übernehmen im Ökosystem Wald eine wichtige Funktion: Sie zersetzen das Totholz. Dies ist keine einfache Aufgabe, weil Holz sehr widerstandsfähig ist. Es wird vom Biopolymer Lignin zusammengehalten, das gemeinsam mit Cellulose und Hemicellulosen die Zellwand verholzter Pflanzen bildet und dem Holz damit seine Stabilität gibt. Den Pilzen gelingt es jedoch, das robuste Lignin und die flexiblen Zellulosefasern abzubauen, indem sie Enzyme freisetzen, die die Polymere zersetzen und mineralisieren. Die Reststoffe werden im ökosystemaren Kreislauf zur Humusschicht, die als Garant für die Stabilität des Bodens gilt und das Substrat für eine neue Generation von Bäumen bildet.

Drei Totholz-Standorte mit elf verschiedenen Baumarten

Für ihre Studie legten die UFZ-Forscher an Standorten von drei gemäßigten Waldregionen im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin, dem Nationalpark Hainich und im Biosphärengebiet Schwäbische Alb insgesamt rund 300, bis zu vier Meter lange Totholzstämme von je elf Baumarten aus: Sieben Laubbaumarten wie beispielsweise Buche, Eiche, Pappel und Esche sowie die vier Nadelbaumarten Fichte, Waldkiefer, Douglasie und Lärche. Nach drei Jahren untersuchten sie, welche Pilzgemeinschaften sich an den Stämmen angesiedelt hatten. Das Ergebnis war erstaunlich: „Die Vielfalt der holzbewohnenden Pilze ist um ein Vielfaches höher als bislang angenommen“, sagt Dr. Witoon Purahong, Bodenökologe am UFZ in Halle und Erstautor der Studie.

1254 noch nicht benannte Pilz-Arten entdeckt

Die Forscher identifizierten pro ausgelegtem Stamm zwischen 22 und 42 so genannter Operational Taxonomic Units (OTU). OTU ist ein wissenschaftlicher Fachbegriff, den Molekularbiologen anwenden für Organismen, die aufgrund ihrer DNA einer eigenständigen Art gleichgesetzt werden können, jedoch noch keinen Artnamen haben. Insgesamt bestimmten die UFZ-Forscher 1254 OTUs in den ausgelegten Holzstämmen. In einer Vorgängerstudie zählten Wissenschaftler auf den gleichen Flächen nur 97 Arten - und damit rund zwölfmal weniger Arten als jetzt die UFZ-Forscher. Generell wies totes Nadelholz eine höhere Artenvielfalt an Pilzen auf als die meisten Laubbäume. Am höchsten war die Diversität bei Douglasie und Lärche sowie bei der Eiche; die geringste Pilzvielfalt hatten Buche und Hainbuche.

Next Generation Sequencing für den Artennachweis

Der Grund, warum die UFZ-Bodenökologen so viele Pilzarten nachweisen konnten, liegt in der modernen molekularen Methodik, auf die sie setzten. Die Forscher nutzten die DNA-Sequenzierungstechnologie „Next Generation Sequencing“, um die DNA der im Totholz verborgenen Pilze zu bestimmen. Bislang wurden bei vergleichbaren Studien nur die an der Totholzoberfläche wachsenden Pilzfruchtkörper dokumentiert. Der daraus folgende Eindruck der vermeintlichen Artenarmut holzbewohnender Pilze trügt jedoch. „Es ist wie bei einem Eisberg: Den größten Teil der Pilze sieht man nicht, denn er befindet sich innerhalb der Stämme als feines Myzel“, sagt Prof. François Buscot, der am UFZ das Department Bodenökologie leitet. Die sichtbaren Fruchtkörper machen demnach nur den kleinsten Anteil des Pilzbestandes im Totholz aus.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45092583 / Wissenschaft & Forschung)