Forschung: Wie Pilze zum Filter für die Pflanzenausbreitung werden

Die Symbiose von Pflanzen und Pilzen hat einen großen Einfluss auf die weltweite Ausbreitung von Pflanzenarten. Zum Teil wirkt sie sogar wie ein Filter. Das hat ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen herausgefunden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.

Je näher der Äquator liegt, desto häufiger tritt die Pflanz-Pilz-Symbiose auf – wie beispielsweise im artenreichen tropischen Regenwald des Amboró-Nationalparks in Bolivien. Bild: Patrick Weigelt.

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Bei der Kolonisierung von Inseln durch Pflanzenarten spielen nicht nur Faktoren wie Inselgröße, Isolation und geologische Entwicklung eine wichtige Rolle, sondern auch die Interaktionen zwischen den Arten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass der Symbiose von Pflanze und Pilz – der sogenannten Mykorrhiza – besondere Bedeutung zukommt. Dabei tauschen die beiden Organismen über das Feinwurzelsystem der Pflanzen Nährstoffe aus. Der Pilz bekommt von der Pflanze Kohlenhydrate, die Pflanze Nährstoffe, die der Pilz aus dem Boden aufgenommen hat.

„Neue Daten zur Verbreitung von Pflanzenarten in 1.100 Insel- und Festlandregionen erlauben zum ersten Mal, den Einfluss dieser Interaktion zu untersuchen“, sagt Dr. Patrick Weigelt aus der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Universität Göttingen, der an der Studie mitgearbeitet hat. Das Ergebnis: Mykorrhiza-Pflanzen-Interaktionen sind natürlicherweise seltener auf Inseln, da eine gegenseitige Abhängigkeit bei der Kolonisierung von entlegenen Inseln ein Nachteil ist. Die Symbiose wirkt also wie ein Filter für die Ausbreitung der Pflanzen. Dies ist nicht der Fall für vom Menschen eingeführte Pflanzenarten, da Pilz und Pflanze häufig gemeinsam eingeführt werden. „Der Anteil an Pflanzenarten mit Mykorrhiza-Interaktionen nimmt außerdem von den Polen zum Äquator hin zu“, ergänzt Abteilungsleiter Prof. Dr. Holger Kreft. Eines der prominentesten biogeografischen Muster, die Zunahme der Artenzahl von den Polen hin zu den Tropen, hängt demnach eng mit dieser Symbiose zusammen.

Die Ergebnisse der Forscher zeigen, dass komplexe Beziehungen zwischen unterschiedlichen Organismen entscheidend dafür sind, globale Diversitätsmuster zu verstehen und die biologische Vielfalt zu erhalten. „Die Störung eines Interaktionspartners kann Ökosysteme aus dem Gleichgewicht bringen und auch anfälliger für biologische Invasionen machen“, betont Weigelt.

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