Meet the Microbe 12/2015 – Ascobolus immersus, Pilobolus kleinii und Gibberella zeae

Der Jahreswechsel wird mit der üblichen Silvesterknallerei begangen. Seit Tagen rüsten sich die Hobbyfeuerwerker in den Verkaufsstellen mit diversen Raketen und anderen Flugkörpern aus. Aber es gibt auch eine biologische Alternative und damit meine ich nicht die Bioböller aus den 90er Jahren, die sich mangels Qualm und Knall nicht zum Verkaufsschlager entwickelt haben.

Nein, es geht um eine echte Alternative für Mikrobiologen. Ein besonderes Feuerwerk – und nur unter dem Mikroskop zu beobachten! Ohne Ohrensausen aber mit Spezialeffekten…

Die Protagonisten sind die Pilze Ascobolus immersus, Pilobolus kleinii und Gibberella zeae. Die ersten beiden sind kleine Jochpilze mit einer Vorliebe für Kuh-Dung. Die Schimmelpilze wachsen auf dem Mist von Kühen und anderen Pflanzenfressern, den sie zersetzen. Und damit haben sie ein großes Problem. Um von ihrem Kuhfladen wieder herunterzukommen, müssen sie ihre Sporen weit weg schleudern. Die Sporen landen optimalerweise auf grünem Gras, welches wiederum von Kühen gefressen wird.

Aber Kühe fressen verständlicherweise ungern neben ihren Exkrementen. Also haben die Pilze für die Verbreitung ihrer Sporen einen besonderen Trick entwickelt, um größere Entfernungen zu überwinden. Sie verschießen ihre Sporen mit Druck, teilweise  mit dem 180.000fachen der Erdbeschleunigung (Ascobolus immersus). Daneben sehen sogar Formel-1-Autos wie Schnecken aus.

Wie mikroskopisch kleine Katapulte oder Wasserpistolen feuert auch Pilobolus seine Sporen in Richtung des Sonnenlichtes durch die Luft. Dazu verfügen die Pilze über ein effektives Photorezeptor-System. Die Sporen können bis zu 25 Meter pro Sekunde (90 Km/h) erreichen. Die Kraft des Pilzes ist beeindruckend. Amerikanische Wissenschaftler haben es mit Ultrahochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet. Diese Pilzsporen gehören wohl zu den schnellsten Flugobjekten der belebten Natur. Treibende Kraft der pilzlichen Kanoniere ist ein enormer osmotischer Druck, der sich  im Fruchtkörper aufbaut.

Die Technik des Pilzes Pilobolus ist hier im Video als mikrobielles Feuerwerk zu bewundern – untermalt vom Amboss-Chor aus der Verdi-Oper Troubadour.

 

Ungeschlagener Rekordhalter ist aber der Maispilz Gibberella zeae. Der Getreideschädling ist wohl der stärkste Bioböller der Erde. Er schießt mit bis zu 870.000facher Erdbeschleunigung seine Sporen aus dem Fruchtkörper. Mit bis zu 130 km/Stunde können die Sporen durch die Luft fliegen. Aber die schnellsten Pilzgeschosse fliegen nicht am weitesten. Sie landen schon nach 5 Millimetern. Da muss keiner um seine Gesundheit fürchten. Aufgrund ihrer geringen Masse werden die Sporen vom Luftwiderstand rasch gestoppt.

 

In diesem Sinne.

Einen guten Rutsch und auf alle guten Dinge, die uns 2016 erwarten!

Ich freue mich über Eure Kommentare!

 

Quellen:

Trail et al. Ejection mechanics and trajectory of the ascospores of Gibberella zeae (anamorph Fuarium graminearum). Fungal Genet Biol. 2005 Jun;42(6):528-33.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15878295

Levi Yafetto et al. The Fastest Flights in Nature: High-Speed Spore Discharge Mechanisms among Fungi, 2008, DOI: 10.1371/journal.pone.0003237

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0003237