Enterbrücke

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Mykorrhiza gilt als Paradebeispiel einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Pilz und höherer Pflanze. Doch manche Pflanzen nutzen diese Kooperation hemmungslos aus.

Andreas Jahn

Höhere Pflanzen gelten als unabhängige Selbstversorger, sind sie doch in der Lage, mithilfe der Sonnenenergie ihre Biomasse selbst aufzubauen. Dafür benötigen sie, neben Kohlendioxid und Wasser, auch anorganische Mineralstoffe, an die sie jedoch nicht so ohne Weiteres herankommen. Die meisten Pflanzen haben daher einen Pakt mit Pilzen geschlossen: Tausche Mineralstoffe gegen Kohlenhydrate.

In der Regel funktioniert dieses Abkommen - Mykorrhiza genannt - zum beiderseitigen Vorteil leidlich gut. Doch eine fruchtbare Zusammenarbeit zwischen zwei Partnern lässt sich mitunter von unbeteiligten Dritten ausnutzen. Und so wundert es nicht, dass etwa 400 Pflanzenarten auf die mühsame Photosynthese verzichten und sich stattdessen bei benachbarten Pflanzen bedienen. Um an deren Kohlenhydrate zu gelangen, nutzen sie die Mykorrhiza-Pilze ihrer Beute als Brücke.

Bekannt war dieser Parasitismus bisher nur bei der Ektomykorrhiza, bei der die Pilze – zu denen viele essbare Arten wie Pfifferlinge gehören – oberirdische Strukturen ausbilden. Die meisten Mykorrhiza-Pilze verbringen ihr Leben jedoch vollständig im Verborgenen innerhalb der Pflanzenwurzeln. Und bei dieser arbuskulären Mykorrhiza, von der etwa 70 Prozent aller Gefäßpflanzenarten profitieren, scheint es keinen Parasitismus zu geben.

Martin Bidartondo von der University of California in Berkeley hatte da jedoch seine Zweifel. Zusammen mit seinen Kollegen fahndete er in den Wurzeln höherer Pflanzen, die keine Photosynthese mehr betreiben, nach Spuren von arbuskulärer Mykorrhiza. Die Forscher bedienten sich dabei der Polymerasekettenreaktion, um so typische Pilzgene zu vervielfältigen und nachzuweisen.

Und tatsächlich wurden die Wissenschaftler bei Arachnitis uniflora, einer südamerikanischen Orchideenverwandten aus der Familie der Corsiaceae, sowie bei einigen Enziangewächsen (Gentianaceae) fündig: Sie entdeckten in den Wurzeln DNA-Spuren, die von Pilzen aus der Ordnung Glomales stammen. Und diese Pilze bilden typischerweise arbuskuläre Mykorrhizen aus.

Arachnitis uniflora nutze dabei jedoch nicht jeden beliebigen Pilz als Enterbrücke. Im Gegensatz zu ihren ausgebeuteten Nachbarpflanzen, die verschiedene Pilzarten in ihren Wurzeln beherbergen können, fanden die Forscher in den Wurzeln des Parasiten häufig nur eine einzige Pilzart. Während es die symbiotische Mykorrhiza bei der Artauswahl offensichtlich nicht so genau nimmt, scheint demnach der jetzt neu entdeckte Parasitismus nur hoch spezifisch zu funktionieren.