Im Laufe der Jahrtausende haben es die Pflanzen geschafft, in beinahe jeden Bereich unserer Erde vorzudringen. Sie besiedeln extrem trockene und sehr feuchte Regionen, kommen mit den unterschiedlichsten Böden und Klimaschwankungen aus. Die Hitze allerdings ist noch immer der größte Feind der Wurzelträger. Doch auch hier gibt es einzelne Überlebenskünstler.

Einem unscheinbaren Gewächs aus der Familie der Süßgräser gelingt die Anpassung an Temperaturextreme besonders gut. Dichanthelium lanuginosum siedelt selbst an den Rändern von Geysiren und heißen Quellen des Yellowstone-Nationalparks – bei Bodentemperaturen von bis zu 50 Grad Celsius. Wo bei anderen Pflanzen schon längst jede einzelne Wurzelfaser verkümmert wäre, erfreut sich das Gras bester Gesundheit.

Die Ursache für diese extreme Hitzebeständigkeit liegt tief in der heißen Erde begraben. Denn das Süßgras versteckt in seinem Wurzelwerk einen Pilz, dem es außerhalb des Pflanzenkörpers selbst ein wenig zu heiß wäre. Nur gemeinsam, entdeckte eine US-amerikanische Forschergruppe um Regina Redman von der Universität von Washington in Seattle vor einigen Jahren, kann das Gespann die hohen Temperaturen verkraften. Doch um seinen Wirt zu schützen, braucht auch der Pilz Curvularia protuberata ein wenig Unterstützung, fanden nun Wissenschafter um Marilyn Roosinck von der Samuel Roberts Noble Foundation bei genauerem Hinsehen heraus. Auch er hält sich einen dauerhaften Gast – in Form einer Virusinfektion.

Eine Genanalyse des Pilzmyzels brachte die ungewöhnliche Zusammenarbeit zu Tage. Bei der Untersuchung des Genoms stießen die Forscher auf doppelsträngige RNA-Moleküle. In Pilzen kommen diese Genbausteine normalerweise nicht vor – wohl aber in manchen Pflanzenviren. Weitere Tests bestätigten den Verdacht: Das Pilz war mit einem Virus infiziert. "Die meisten dieser Pilze sind mit Viren infiziert", sagt Marilyn Roossinck. Dennoch waren die Forscher alarmiert: Sollte die Virenerkrankung des symbiotischen Pilzes die Erklärung für die ungewöhnliche Hitzebeständigkeit des Grases liefern?

Um das herauszufinden, froren die Wissenschaftler einige Proben des Pilzmyzels bei minus achtzig Grad ein und züchteten ihn anschließend in einer Petrischale wieder an. Durch den Kälteschock wurden die Viren zerstört, die neue Probe war daher virenfrei. Diese Pilzproben transferierten die Wissenschaftler dann in einige Ableger des vorab pilzbefreiten Süßgrases und verglichen die künstliche Lebensgemeinschaft mit dem Wildtypen. Und siehe da: Die Laborpflanzen ohne Virus welkten bei hohen Temperaturen jämmerlich dahin und starben in kürzester Zeit, während die Wildtypen zwei Wochen bei 65 Grad Celsius Bodentemperatur mühelos überstanden.

Wurden die virenfreien Pilze in den Graswurzeln jedoch wieder infiziert, verbesserte sich auch die Hitzeresistenz der Pflanze rapide. Nur im Dreierpack erreicht die Wohngemeinschaft demnach die Fähigkeiten, die sie zum Überleben braucht. "Nicht jedes Virus ist ein Überträger von Krankheiten", resümiert Roossinck, "und dies ist die Geschichte eines Virus, das seinen Wirt gesünder macht". Dabei ist die ungewöhnliche Zusammenarbeit anscheinend nicht auf das Gras beschränkt: Auch eine Tomatenstaude, welche die Forscher mit Pilz und Virus bestückten, zeigte eine verbesserte Hitzebeständigkeit.

Was genau die Abhärtung der Pflanze auslöst, ist noch nicht sicher geklärt. Möglicherweise spielen schädliche freie Radikale eine Rolle. Diese findet man bei Pflanzen, die großer Hitze ausgesetzt waren, seltener, wenn sie symbiotisch leben. Bei den im Labor gezüchteten Symbionten mit oder ohne Virus konnten die Forscher jedoch in Bezug auf freie Radikale keinen Unterschied feststellen. Die genauen Beziehungen unter den drei so unterschiedlichen Kommune-Mitgliedern bleiben also vorerst weiterhin im Dunkeln. Vielleicht liefert die Forschergruppe um Redman ja in einigen Jahren ein weiteres Puzzlestück zur Lösung des Rätsels.