Pilzsporen Überraschend hohe Anzahl an Pilzsporen in der Luft

Forscher aus Mainz haben festgestellt, dass die Menge und Artenvielfalt an Pilzsporen in der Luft wesentlich höher ist als bisher angenommen.

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Mainz – Mittels DNA-Analyse identifizierten Wissenschaftler des Max-Planck-Institut für Chemie und des Geocycles-Programms der Universität in Mainz jetzt mehrere 100 Pilzarten in der Luft. In jedem Kubikmeter schweben laut Analyse zwischen 1000 und 10 000 Pilzsporen. Diese erste systematische Studie über Pilz-Erbgut in der Luft zeigt, dass die Vielfalt der Pilze, die Allergien auslösen, Pflanzen schädigen und Krankheiten erregen können, größer ist als bisherige Untersuchungen ergeben haben. Die neue Methode birgt zudem Möglichkeiten für die Charakterisierung luftgetragener biologischer Schwebteilchen.

Eine bis zehn Pilzsporen pro Atemzug

„Insgesamt kennen wir heute über 100 000 Arten von Pilzen“, erläutert Janine Fröhlich, Wissenschaftlerin in Geocycles. „Hochrechnungen gehen aber davon aus, dass es über 1,5 Millionen Arten gibt.“ Die in der Luft gefundenen Arten gehören überwiegend zu den Gruppen der Schlauch- oder der Ständerpilze, zu deren Vertretern sowohl beliebte Speisepilze wie Champignons oder Trüffel, aber auch potenzielle Krankheitserreger wie Schimmel- und Rostpilze zählen. Beide Gruppen schleudern zur Vermehrung ihre Sporen aktiv in die Luft. Gelangen sie in die Lunge, können viele von ihnen Allergien oder Krankheiten auslösen. „Der Mensch atmet zwischen 10 000 und 20 000 Liter Luft täglich, jeder Atemzug enthält zwischen einer und zehn Pilzsporen. Über den Tag gerechnet nehmen wir mit dem Feinstaub sieben Nanogramm DNA auf. Das entspricht dem 10 000-fachen Informationsgehalt des menschlichen Erbguts“, berichtet Viviane Després von der Universität Mainz, die die Analysemethode entwickelte. Gemeinsam mit Ulrich Pöschl vom Max-Planck-Institut für Chemie (MPIC) in Mainz haben die beiden Biologinnen den DNA-Gehalt der Luft in einer Langzeitstudie untersucht. Über ein Jahr lang haben sie Fein- und Grobstaub aus der Luft gefiltert und auf DNA untersucht.

Pilzsporen sind Allergieauslöser und Kristallisationskeime

„Uns interessiert die Anzahl der Pilzsporen in der Luft aus drei Gründen“, zählt Ulrich Pöschl vom Max-Planck-Institut für Chemie und Leiter der Studie auf: „Erstens können wir über den Nachweis der Sporen untersuchen, ob sich die Ökosysteme durch den Klimawandeln verändern. Zweitens spielen Pilzsporen eine große Rolle als Allergieauslöser, Pflanzenschädlinge und Krankheitserreger bei Mensch, Pflanze und Tier.“ Am meisten interessiert den Aerosolforscher jedoch die Möglichkeit, dass Pilzsporen eine Rolle bei der Bildung von Niederschlag spielen können. „Pilzsporen und andere biologische Aerosolpartikel können als Kondensations- und Kristallisationskeime für Wassertropfen und Eiskristalle dienen und dazu beitragen, dass Wolken, Nebel und Niederschlag entstehen.“ Eine genaue Analyse der Anzahl und Eigenschaften der Pilzsporen in der Luft kann helfen, die Abläufe im Klimasystem besser zu verstehen. „Die Wechselwirkungen sind so komplex, dass wir immer noch neue Prozesse und Faktoren finden, die wir beachten müssen“, so Pöschl über die Verbindung von Pilzen, Biosphäre und Klima.

Originalveröffentlichung: Fröhlich J. et al.: High diversity of fungi in air particulate matter; PNAS, 13. Juli 2009, DOI: 10.1073/pnas.0811003106

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