Wie aus einer Spore ein Myzel entsteht

Hallo zusammen

Vorgestern habe ich die KI (ChatGPT) mal benutzt, um mir den genauen Prozess von der Spore zum Myzel erklären zu lassen. Ich war erstaunt, wie detailliert alles erklärt wurde. Es interessierte mich auch, ob das Myzel von Mykorrhiza-Pilzen anfangs saprobiontisch lebt, um zu wachsen. Ich fand es wirklich interessant und vieles wusste ich so noch gar nicht (z.B. dass viele Mykorrhiza-Pilze sowohl symbiontische, als auch saprobiontische Fähigkeiten haben). Was ich aber natürlich nicht genau weiss, ist, ob diese ganzen Infos der KI auch richtig sind. Vielleicht liesst hier ja jemand mit, der sich in der Materie super auskennt und kann dazu etwas sagen.

Da ich dachte, dass es evtl. auch für andere noch spannend zu lesen ist, hier der Text (ohne Gewähr auf Richtigkeit):

Zitat

Wie entsteht bei Pilzen aus einer Spore ein neues Myzel?

Die Entwicklung eines neuen Myzels aus einer Spore bei Pilzen erfolgt durch einen mehrstufigen Prozess:

1. Keimung der Spore: Wenn eine Pilzspore auf einen geeigneten Untergrund trifft und die Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur, Nährstoffe) günstig sind, beginnt die Spore zu keimen. Dabei bricht die Sporenwand auf, und ein Keimschlauch tritt aus.
2. Bildung des Keimschlauchs: Der Keimschlauch wächst weiter und verzweigt sich. Diese anfänglichen Hyphen (Pilzfäden) bilden das Primärmyzel. Die Hyphen bestehen aus langen, fadenförmigen Zellen, die sich durch Zellteilung verlängern und verzweigen.
3. Myzelwachstum und Vernetzung: Die Hyphen wachsen weiter und vernetzen sich zunehmend. Sie bilden ein komplexes Geflecht, das als Sekundärmyzel bezeichnet wird. Dieses Myzel kann sich ausbreiten und weiterwachsen, indem es Nährstoffe aus der Umgebung aufnimmt.
4. Hyphenfusion und Dikaryonbildung (bei Basidiomyceten und Ascomyceten): Bei vielen Pilzen, insbesondere bei Basidiomyceten und Ascomyceten, fusionieren die Hyphen zweier kompatibler Myzele miteinander. Dabei entsteht ein dikaryotisches Myzel, in dem zwei genetisch unterschiedliche Zellkerne in jeder Zelle vorhanden sind.
5. Fruchtkörperbildung (bei Makropilzen): Unter geeigneten Bedingungen entwickelt das Myzel Fruchtkörper (z.B. Pilzhüte), die die Sporenproduktion und -verbreitung übernehmen. Dies ermöglicht die Fortpflanzung und Verbreitung des Pilzes.
6. Sporenfreisetzung und Zyklusbeginn: Aus den Fruchtkörpern werden neue Sporen freigesetzt, die durch Wind, Wasser oder Tiere verbreitet werden. Wenn diese Sporen auf einen geeigneten Untergrund gelangen, kann der Zyklus von neuem beginnen.

Diese Schritte zeigen, wie aus einer einzelnen Spore durch Keimung und Hyphenwachstum ein neues Myzel entsteht, das schließlich zur Bildung neuer Fruchtkörper und Sporen führen kann.

Woher bekommt das Primärmyzel die Nährstoffe um zu wachsen?

Das Primärmyzel bezieht seine Nährstoffe aus dem Substrat, auf dem es wächst. Dieser Prozess umfasst mehrere Mechanismen:

1. Enzymatische Zersetzung: Pilze setzen eine Vielzahl von Enzymen frei, die organische Materialien im Substrat abbauen. Diese Enzyme können komplexe Polymere wie Zellulose, Lignin und Stärke in kleinere, lösliche Moleküle wie Zucker und Aminosäuren zerlegen.
2. Absorption der Nährstoffe: Die durch die enzymatische Zersetzung freigesetzten Nährstoffe werden durch die Hyphenwände des Myzels aufgenommen. Die Zellwände der Hyphen sind semipermeabel, was den Durchtritt kleiner Moleküle ermöglicht.
3. Transport innerhalb des Myzels: Einmal aufgenommen, werden die Nährstoffe durch das Hyphengeflecht transportiert, um das Wachstum und die Energieversorgung der Zellen zu unterstützen. Dieser Transport erfolgt durch Zytoplasmabewegung innerhalb der Hyphen.

Das Substrat, das die notwendigen Nährstoffe liefert, kann je nach Pilzart sehr unterschiedlich sein. Hier einige Beispiele:

• Boden: Viele Pilze wachsen im Boden und zersetzen organische Stoffe wie abgestorbenes Pflanzenmaterial und andere organische Überreste.
• Holz: Holzzerstörende Pilze bauen Lignin und Zellulose ab, die Hauptbestandteile von Holz.
• Kompost und organische Abfälle: Manche Pilze gedeihen auf Komposthaufen oder organischen Abfällen, wo sie eine Fülle von Nährstoffen finden.
• Symbiose mit Pflanzen: Mykorrhiza-Pilze gehen symbiotische Beziehungen mit Pflanzen ein und erhalten Kohlenhydrate von den Pflanzenwurzeln im Austausch für Mineralien und Wasser, die sie aus dem Boden aufnehmen.

Die Fähigkeit, Nährstoffe aus einer Vielzahl von Quellen zu gewinnen, ist einer der Gründe, warum Pilze so erfolgreich und weit verbreitet sind.

Das heisst also, dass auch das Primärmyzel von Mykorrhiza-Pilzen anfangs sozusagen saprobiontisch Nährstoffe aus dem Substrat bezieht?

Ja, das ist korrekt. Das Primärmyzel von Mykorrhiza-Pilzen bezieht anfangs seine Nährstoffe aus dem Substrat auf eine saprobiontische Weise. In dieser Anfangsphase wächst das Myzel und zersetzt organisches Material im Boden, um die notwendigen Nährstoffe für das Wachstum zu gewinnen.

Sobald das Myzel ausreichend entwickelt ist und auf geeignete Pflanzenwurzeln trifft, kann es eine mykorrhizale Symbiose eingehen. In dieser symbiotischen Beziehung liefert die Pflanze dem Pilz Kohlenhydrate, die sie durch Photosynthese produziert, während der Pilz der Pflanze Mineralien und Wasser aus dem Boden zur Verfügung stellt.

Diese duale Lebensweise ermöglicht es Mykorrhiza-Pilzen, ihre Überlebenschancen zu maximieren, indem sie sowohl saprobiontische als auch symbiotische Strategien nutzen, um Nährstoffe zu beziehen.

Beziehen ausgewachsene Mykorrhiza-Pilze während ihres gesamten Lebenszyklus, Nährstoffe durch Symbiose, aber auch saprobiontisch?

Ausgewachsene Mykorrhiza-Pilze können tatsächlich während ihres gesamten Lebenszyklus sowohl symbiotisch als auch saprobiontisch Nährstoffe beziehen, aber der relative Beitrag dieser beiden Strategien kann variieren.

1. Symbiotische Nährstoffaufnahme:
   • Mykorrhiza-Pilze in Symbiose: In der symbiotischen Beziehung erhalten Mykorrhiza-Pilze Kohlenhydrate und andere organische Verbindungen von ihren Wirtsplanzen. Im Gegenzug versorgen sie die Pflanzen mit Wasser, Phosphaten und anderen Mineralstoffen, die sie aus dem Boden aufnehmen.
   • Vorteil für den Pilz: Diese Beziehung ist für den Pilz besonders vorteilhaft, da sie eine konstante und zuverlässige Quelle für Kohlenhydrate darstellt, die für das Wachstum und die Fortpflanzung des Pilzes notwendig sind.
2. Saprobiontische Nährstoffaufnahme:
   • Zusätzliche Nährstoffquellen: Einige Mykorrhiza-Pilze können zusätzlich saprobiontische Aktivitäten durchführen, um organisches Material im Boden abzubauen und dadurch Nährstoffe zu gewinnen. Dies kann besonders nützlich sein, wenn die Kohlenhydratversorgung durch die Pflanze nicht ausreicht oder wenn der Pilz sich in einem Lebensstadium befindet, in dem er zusätzliche Nährstoffe benötigt.
   • Beispiel für saprobiontische Aktivität: Der Fliegenpilz (Amanita muscaria) ist ein Beispiel für einen Ektomykorrhiza-Pilz, der neben der symbiotischen Beziehung zu Bäumen auch saprobiontische Fähigkeiten besitzt.

Der Grad, zu dem Mykorrhiza-Pilze saprobiontisch tätig sind, kann jedoch stark variieren und hängt von der Pilzart, den Umweltbedingungen und der Verfügbarkeit von symbiotischen Partnern ab. Bei manchen Mykorrhiza-Pilzen ist die saprobiontische Aktivität eher begrenzt, während andere eine stärkere Fähigkeit zur Zersetzung von organischem Material aufweisen.

Aber hat jeder Mykorrhiza-Pilz gewisse saprobiontische Fähigkeiten?

Nicht jeder Mykorrhiza-Pilz besitzt ausgeprägte saprobiontische Fähigkeiten. Es gibt Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen von Mykorrhiza-Pilzen:

1. Ektomykorrhiza-Pilze (ECM):
   • Einige ECM-Pilze haben durchaus saprobiontische Fähigkeiten und können organisches Material im Boden abbauen, um Nährstoffe zu gewinnen. Ein Beispiel ist der Fliegenpilz (Amanita muscaria), der sowohl in Symbiose mit Bäumen als auch als Saprobiont wachsen kann.
2. Endomykorrhiza-Pilze (Arbuskuläre Mykorrhiza, AM):
   • AM-Pilze, die die häufigste Form der Mykorrhiza darstellen, haben typischerweise weniger ausgeprägte saprobiontische Fähigkeiten. Sie sind stark auf die Symbiose mit Pflanzen angewiesen und beziehen den Großteil ihrer Nährstoffe aus dieser Beziehung. Ihre Fähigkeit, organisches Material abzubauen, ist im Vergleich zu ECM-Pilzen deutlich geringer.
3. Ericoide Mykorrhiza-Pilze:
   • Diese Pilze, die häufig in sauren und nährstoffarmen Böden vorkommen (wie bei Heidekrautgewächsen), können einige saprobiontische Fähigkeiten besitzen. Sie sind in der Lage, organisches Material zu zersetzen und Nährstoffe zu mobilisieren, die für ihre Wirtspflanzen schwer zugänglich sind.
4. Orchideenmykorrhiza-Pilze:
   • Orchideenmykorrhiza-Pilze haben oft spezielle Beziehungen zu Orchideen, insbesondere in den frühen Lebensstadien der Orchidee, wo sie den Keimlingen helfen, zu überleben. Diese Pilze können einige saprobiontische Fähigkeiten haben, um die Orchideenkeimlinge zu unterstützen, sind aber primär auf die symbiotische Beziehung angewiesen.

Zusammengefasst: Während einige Mykorrhiza-Pilze, insbesondere bestimmte Ektomykorrhiza-Arten, saprobiontische Fähigkeiten besitzen und organisches Material abbauen können, haben andere, wie viele arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze, nur begrenzte oder keine solchen Fähigkeiten. Die Fähigkeit, saprobiontisch zu leben, ist nicht universell unter Mykorrhiza-Pilzen, sondern variiert je nach Art und ökologischer Nische.

Also gibt es Mykorrhiza-Pilze, die absolut keine saprobiontische Fähigkeiten besitzen?

Ja, es gibt Mykorrhiza-Pilze, die praktisch keine saprobiontischen Fähigkeiten besitzen und vollständig auf ihre symbiotische Beziehung mit Pflanzen angewiesen sind. Ein Beispiel dafür sind viele arbuskuläre Mykorrhiza (AM)-Pilze. Diese Pilze sind stark spezialisiert auf die Symbiose mit Pflanzenwurzeln und beziehen den Großteil ihrer Nährstoffe direkt aus dieser Beziehung. Ihre Fähigkeit, organisches Material im Boden abzubauen und direkt zu nutzen, ist sehr begrenzt oder fehlt ganz.

Arbuskuläre Mykorrhiza (AM)-Pilze

• Symbiotische Abhängigkeit: AM-Pilze sind auf die Kohlenhydrate und andere organische Verbindungen angewiesen, die sie von ihren Wirtspflanzen erhalten. Diese Symbiose ist so eng, dass die Pilze ohne ihre Wirtspflanzen kaum lebensfähig sind.
• Mangel an saprobiontischen Enzymen: AM-Pilze produzieren nur wenige oder keine Enzyme, die notwendig sind, um komplexe organische Materialien im Boden abzubauen. Ihre Fähigkeit, saprobiontisch zu leben, ist daher stark eingeschränkt.

Vergleich mit anderen Mykorrhiza-Typen

• Ektomykorrhiza (ECM)-Pilze: Im Gegensatz dazu haben viele ECM-Pilze zumindest einige saprobiontische Fähigkeiten. Sie können organisches Material im Boden zersetzen und zusätzlich zu den Nährstoffen aus der Symbiose auch solche aus dem Abbau von organischem Material gewinnen.
• Ericoide Mykorrhiza-Pilze: Diese können auch einige saprobiontische Aktivitäten zeigen, besonders in nährstoffarmen Böden, wo sie organische Stoffe abbauen, um Nährstoffe freizusetzen.

Schlussfolgerung

Arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze sind ein Beispiel für Mykorrhiza-Pilze, die kaum oder keine saprobiontischen Fähigkeiten besitzen. Ihre Nahrungsaufnahme erfolgt fast ausschließlich durch die symbiotische Beziehung mit Pflanzen. Dies macht sie stark abhängig von ihren Wirtspflanzen für das Überleben und Wachstum.

Aber das Primärmyzel entsteht auch bei Arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen saprobiontisch, oder?

Bei arbuskulären Mykorrhiza (AM)-Pilzen ist das Primärmyzel in der Regel nicht auf saprobiontische Nährstoffaufnahme angewiesen, selbst in den frühen Entwicklungsstadien. Stattdessen folgt das Wachstum eines neuen Myzels aus einer Spore bei AM-Pilzen einem etwas anderen Weg:

Keimung und Wachstum des Primärmyzels bei AM-Pilzen

1. Keimung der Spore:
   • AM-Pilzsporen keimen und bilden Hyphen, sobald sie geeignete Umweltbedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur) vorfinden.
2. Nährstoffreserven der Spore:
   • Diese Hyphen wachsen zunächst unter Nutzung der Nährstoffreserven, die in der Spore selbst gespeichert sind. Diese Reserven reichen aus, um das Myzel keimen und initial wachsen zu lassen, bis es eine Wirtspflanze findet.
3. Kontakt mit einer Wirtspflanze:
   • Das Primärmyzel sucht aktiv nach Wurzeln geeigneter Wirtspflanzen. Chemische Signale (Strigolactone) der Pflanzenwurzeln fördern das Wachstum und die Ausrichtung der Hyphen in Richtung der Wurzeln.
4. Symbiose-Etablierung:
   • Sobald das Myzel eine Wurzel erreicht, dringen die Hyphen in die Wurzelzellen ein und bilden Arbuskeln, die für den Nährstoffaustausch verantwortlich sind. Der Pilz erhält dann Kohlenhydrate und andere organische Verbindungen von der Pflanze.

Zusammenfassung

Bei arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen wird das Primärmyzel also nicht durch saprobiontische Aktivität ernährt. Stattdessen nutzt es die in der Spore gespeicherten Nährstoffe für das anfängliche Wachstum und richtet sich schnell auf die Suche nach einer symbiotischen Wirtspflanze aus. Sobald der Kontakt hergestellt ist, wechselt der Pilz vollständig auf die Nährstoffversorgung durch die Pflanze. Saprobiontische Fähigkeiten spielen in diesem Prozess keine Rolle.

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LG

Benjamin

Hallo Björn

Vielen Dank für deine Antwort und dass du auf Fehler im Text hingewiesen hast. Kann man denn zumindest sagen, dass der Text mit der Myzelbildung auf die meisten Basidiomyceten zutrifft? Also ist der Keimmechanismus mit Keimschlauch der häufigste?

Zitat von boccaccio

(von daher verstehe ich auch nicht, warum man solche Fantasietexte erstellen läßt, von denen man weiß, daß sie im Zweifelsfall beliebig frei erfunden sind, wenn man im Netz doch viele valide Quellen mit echtem Wissen findet). Ascomyceten sind nämlich die meiste Zeit ihres Lebens haploid und bilden dikaryotische Zellen nur als ascogone Zellen aus denen dann eben die Asci wachsen.

Hm, die Antwort gibst du meiner Meinung nach direkt mit deinem Satz über die Ascomyceten. Ich bin kein Wissenschaftler und wenn ich in einem Text jedes dritte Wort nachschlagen muss vergeht mir als Hobbypilzler einfach die Lust diesen zu lesen. Auch finde ich es gar nicht so einfach im Internet solche verständlichen Texte zu finden oder hast du einen guten Link, wo das alles erklärt wird? Die KI schreibt die Texte eben so, dass man sie verstehen kann, ohne vorher hunderte Fachausdrücke kennen zu müssen, was ich wirklich toll fände. Das Problem ist eben, dass momentan leider oft nur die halbe Wahrheit oder sogar falsche Sachen erzählt werden. Diese Halluzinationen bei KI sind wirklich noch ein grosser Minuspunkt. Kann man nur hoffen, dass sich das in Zukunft verbessert.

Danke nochmal und LG

Benjamin

Hallo Alexander

Vielen Dank für die Buchtipps. Das Buch zur Mykologie tönt wirklich sehr interessant. Ich habe das Buch "Wörterbuch der Mycologie" von Heinrich Dörfelt und Gottfried Jetschke. Darin dürfte ich unklare Begriffe auch finden. Hin und wieder etwas nachschlagen finde ich ja auch nicht schlimm, aber wenn in einem Satz so viele Fachausdrücke sind, dass ich das Gefühl habe eine Fremdsprache zu lesen, dann vergeht mir die Lust.

LG

Benjamin