Das Projekt "Dekontamination dioxinbelasteter Boeden durch saprophytaere Pilze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Abteilung Analytische Chemie und Umweltchemie durchgeführt. Pilze werden immer haeufiger zum Abbau von organischen Umweltgiften wie etwa aromatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und polychlorierten Biphenylen (PCB) eingesetzt. Dabei haben sich insbesondere Weissfaeulepilze bewaehrt. Diese spielen im Naturhaushalt durch ihre Faehigkeit zum Holzabbau eine wichtige Rolle. Sie weisen ein besonders leistungsstarkes Enzymsystem auf und sind dadurch in der Lage, auch ein breites Spektrum naturfremder organischer Substanzen menschlicher Herkunft - sogenannte Xenobiotika - abzubauen. Um diese holzbewohnenden Pilze zur Sanierung von Boden einsetzen zu koennen, muss in den Boden Substrat wie Holz oder Stroh eingearbeitet werden. Dadurch werden die Weissfaeulepilze zum Wachstum in einem fuer sie fremden Milieu angeregt. Die Untersuchungen zeigen, dass chlorierte Dioxine und chlorierte Furane in unterschiedlichem Masse durch Weissfaeulepilze abgebaut werden. Kein Abbau wurde fuer die Chlorierungsgrade 4-8 fuer die Dioxine wie fuer die Chlorierungsgrade 5-8 fuer die Furane und auch nicht fuer die Kongeneren der 2,3,7,8-Klasse festgestellt. Eine Minderung des TE-Wertes in ng/kg in den beschichteten Holzspaenen wie auch den Dioxin-belasteten Bodenproben ist nach zwoelf Wochen nicht gegeben. Unabhaengig von diesen fuer die TE-WertMinderung bisher nicht greifenden Ergebnissen kann festgestellt werden, dass der beobachtete Dioxin-Abbau weit ueber das hinausgeht, was bis dahin in der Literatur berichtet wurde. Im vorliegenden FE-Verfahren konnte darueber hinaus jedoch der Abbau von mono- bis trichlorierten Dioxinen und mono- bis tetrachlorierten Furanen in zum Teil essentieller Weise erreicht werden.
Das Projekt "Die Variabilitaet aetherischer Samenoele von Petersilie, Sellerie und Moehre - Ihr Einfluss auf Qualitaet und Resistenz gegenueber Schaderregern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen durchgeführt. Bisher von uns durchgefuehrte Untersuchungen an Fenchel, Kuemmel, Dill und Koriander belegen die grosse Variabilitaet verschiedener Genotypen in der Zusammensetzung der aetherischen Samenoele vom Umbelliferen. Aehnliches ist auch fuer die Samenoele von Petersilie, Sellerie und Moehre zu erwarten. Darueber hinaus ist es interessant zu erfahren, ob die im Institut fuer Gemuese-, Heil- und Gewuerzpflanzenzuechtung untersuchte Septoria-Blattfleckenkrankheit an Petersilie und Sellerie in Beziehung zum Terpenoidgehalt der Samen steht. Da es sich bei Septoria um samenbuertige, saprophytisch lebende Pilze handelt, ist dieser Zusammenhang denkbar.
Das Projekt "Auswirkungen der Kombination praxisueblicher Herbizide und Fungizide auf die Halmbruchkrankheit des Getreides unter Beruecksichtigung natuerlicher Antagonisten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz durchgeführt. Untersuchungen zur Wechselwirkung des Schadpilzes Cercosporella herpotrichoides mit kommensalen Saprophyten der Mikroflora der Caulosphaere; Einfluss von fungiziden und herbiziden Wirkstoffen.
Das Projekt "Teilprojekt: Funktionelle Diversität von Mykorrhizapilzen in Beziehung zu Landnutzungsänderungen und Ökosystemfunktionen (Ectomyc)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Im Projekt ECTOMYC werden Ökosystemfunktionen und Artenreichtum von Ektomykorrhizapilzen an den Wurzeln ihrer Wirtsbäume untersucht und die Reaktion dieser Pilzgesellschaften auf Waldbewirtschaftungsmaßnahmen charakterisiert. Unsere Ergebnisse zeigten, dass Boden pH, Bewirtschaftungsintensität, Baumart und Wurzelnährelementgehalt Triebkräfte für die taxonomische Zusammensetzung von Pilzgesellschaften sind. Mit Hilfe stabiler Isotope (15NO3-, 15NH4+) zeigten wir, dass verschiedene Ektomykorrhiza-Arten große Unterschiede im Hinblick auf ihre N-Anreicherung aufwiesen. Dies zeigt, dass erhebliche Art-spezifische Unterschiede in der Pilzgemeinschaft für die N-Akquise bestehen. Über den gesamten Gradienten der Waldplots in den Exploratorien wurde ein signifikanter Zusammenhang zwischen N und der Zusammensetzung der Pilzgesellschaften nachgewiesen. Obgleich 'traits' von Pilzen wichtig für Dynamik von Nährstoffkreisläufen in Ökosystemen sind, gibt es nur wenige Untersuchungen über die Substratpräferenzen von Pilzen in ihrer natürlichen Umgebung. Um diese Wissenslücken zu schließen, planen wir in der neuen Phase folgende Untersuchungen: i) Analyse der zeitlichen und räumlichen Variation der Zusammensetzung der Pilzgesellschaften an Wurzeln (Mkcorrhiza, Saprophyten, Pathogene) und ihrer potentiellen Triebkräfte (Landnutzung, Klima, Boden, Wurzelnährelemente) ii) Analyse von Substratpräferenzen von Pilzgesellschaften in Köderexperimenten iii) Etablierung kausaler Zusammenhänge zwischen forstlichen Eingriffen (Lückenhieb), Veränderungen der Wurzelphysiologie und der Funktion und Diversität von unterschiedlichen ökologischen Gruppen in Pilzgesellschaften Um diese Ziele zu erreichen, soll die Diversität der Pilzgesellschaften auf den 150 experimentellen Waldplots untersucht und die Ergebnisse genutzt werden, um die Zeit-räumliche Variation der Pilzgesellschaften von 2014-2020 zu erforschen. Des Weiteren werden wir Substratköder auslegen und die besiedelnden Pilzgemeinschaften untersuchen. Durch das neue Waldexperiment (Auflichtung) wird der Kohlenstofffluss in den Boden stark verändert. Wir wollen diese Situation nutzen, um den Einfluss auf die Wurzelphysiologie, die Wurzel-assoziierten Pilzgesellschaften und mögliche feedback Reaktionen auf die Baumernährung zu analysieren. Insgesamt werden die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis von funktionalen Zusammenhängen von Artengemeinschaften in Ökosystemen beitragen.
Rote Listen Sachsen-Anhalt Berichte des Landesamtes für Umweltschutz Sachsen-Anhalt Halle, Heft 1/2020: 77–109 3 Bearbeitet von Regine Stordeur & Hans-Ulrich Kison unter Mitarbeit von Ulf Schiefelbein, Mark Schönbrodt und René Thiemann 3. Fassung (Stand: August 2019) Einleitung Bei den Flechten leben Pilzpartner (Mycobionten, meist ein Ascomycet) und photosynthetisch aktive Partner (Photobionten, 90 % Grünalgen, 10 % Cyanobakterien) in einer mutualistischen Symbiose zusammen. Diese neue Lebensform ist zu bemerkenswerten Leistungen befähigt, die keiner der einzelnen Partner allein bewäl- tigen könnte (Besiedlung ungewöhnlicher, mitunter sogar lebensfeindlich anmutender Substrate, Austrock- nungstoleranz, Kälteunempfindlichkeit, Synthese von sekundären Flechtenstoffen usw.). Der Begriff Lichenicole fasst alle pilzlichen Le- bensformen zusammen, die auf Flechten leben. Diese sind in der Regel nicht lichenisiert, einige wenige von ihnen können jedoch fakultativ mit Photobionten zu- sammenleben. Diese spezielle Symbiose kann je nach Art weitgehend ohne größere Beeinträchtigung der Wirtsflechte existieren (parasymbiontische Lebens- weise), aber auch zu stärkeren Schäden bis zum völli- gen Absterben der Wirtsflechte führen (parasitische Lebensweise). Die hier behandelten Saprophyten sind durch- gängig nichtlichenisierte Pilze, die einerseits eine enge Verwandtschaft zu einigen Flechten aufweisen, andererseits in ihrer Erscheinungsform bestimmten Flechten sehr ähnlich sehen und häufig die gleichen- Substrate (z. B. Baumborke) besiedeln, weshalb sie traditionell in der Lichenologie mitbehandelt werden. Generell ist die Abgrenzung dieser drei Organis- mengruppen nicht so einfach, da sich innerhalb einer Gattung sowohl lichenisierte als auch nicht licheni- sierte Arten und solche, die fakultativ lichenisiert sein können, finden lassen. Die Grenzen sind teilweise fließend, was in der Vergangenheit auch zu unter- schiedlicher Bewertung solcher Arten geführt hat. Dennoch wurde diese Trennung analog der Roten Liste Deutschlands (Wirth et al. 2011) vorgenommen. Die Gesamtartenzahl für Deutschland wird darin mit 2.380 Taxa angegeben, darunter 1.946 Flechten, 390 Lichenicole und 44 Saprophyten. In der letzten Roten Liste von Sachsen-Anhalt (Scholz 2004) wurden von insgesamt 719 für Sachsen-Anhalt nachgewiesenen Arten 433 Taxa (darunter 9 nichtlichenisierte Pilze) behandelt. In der Bestandssituation (Stordeur & Kison 2016), die als erste veröffentlichte Checkliste für Sachsen-Anhalt gelten kann, wurden 911 Flechten taxa, 55 Lichenicole und 13 Saprophyten aufgelistet. Flechten (Lichenes), Lichenicole und Saprophyten Datengrundlagen In den letzten 15 Jahren wurden verstärkt flechten- floristische Untersuchungen durchgeführt, die zu- sammen mit den bereits länger vorliegenden Daten die Grundlage für die aktuelle Einschätzung der in Sachsen-Anhalt vorhandenen Taxa bildete. Insbeson- dere sind hier folgende Aktivitäten hervorzuheben: − Erfassung der Flechten und Lichenicolen im Gebiet des Nationalparks Harz (Czarnota et al. 2014, Kison et al. 2017) und darüber hinaus im gesamten Harz- gebiet, − Projekte zur Erfassung der Flechten und Lichenico- len in verschiedenen Lebensräumen des National- parks, in ausgewählten Heidegebieten und auf ehemaligen Truppenübungsplätzen, im Biosphä- renreservat Karstlandschaft Südharz und auf Streu- obstwiesen sowie an Feldgehölzen, − Examensarbeiten an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (betreut durch R. Stordeur und teilweise H.-U. Kison) (Schönbrodt 2004, Ungethüm 2011, Thiemann 2011, Schröter 2012, Gaberle 2015) , − Datenerhebung zur Bestandssituation der Rentier- flechten (Gnüchtel), − Kartierungen im Rahmen der Frühjahrsexkursionen der Kryptogamenarbeitsgruppe sowie Exkursionen in kleinerem Kreis mit wechselnden Teilnehmern, z. T. mit Unterstützung von Experten aus anderen Bundesländern und aus dem Ausland, − Sammlungsdaten von Flechten im Rahmen von privaten Exkursionen. Die o. a. Aktivitäten führten zu zahlreichen Neu- und Wiederfunden und somit insgesamt auch zu einem deutlichen Anstieg der Zahl bekannter Arten (Kison 2004, Huneck 2006, Søchting et al. 2007, Stordeur & Schönbrodt 2010, Scholz 2011, Schubert & Stordeur 2011, Czarnota et al. 2014, Stordeur et al. 2015, Kison et al. 2016, Schiefelbein et al. 2017, Stordeur et al. 2018). Die Zusammenstellung der Bestandssituation der Flechten in Sachsen-Anhalt (Stordeur & Kison 2016) stellt eine erste Checkliste für Sachsen-Anhalt und gleichzeitig die wichtigste Grundlage für die Erstel- lung der Roten Liste dar. Diese Checkliste muss aber bereits jetzt um zahlreiche weitere Arten ergänzt werden. Auch eine wiederholte Erfassung der Flech- ten in Halleschen Schutzgebieten (Stordeur 2020) führte zu Neufunden für Sachsen-Anhalt. Alle verfügbaren Daten werden mit WINART, einem vom Landesamt für Umweltschutz (LAU) be- reitgestellten Programm, erfasst und von R. Stordeur und Mitarbeitern des LAU (v. a. K. Lange & P. Schütze) betreut und ausgewertet. In vorliegendem Fall wur- den außerdem mit Hilfe von GIS-Programmen von G. 77 Flechten Seidler (Martin-Luther-Universität Halle) zeitlich dif- ferenzierte Verbreitungskarten aller Taxa erstellt und diese in die Entscheidungsfindung mit einbezogen. Dabei wurde keinesfalls rein schematisch vorgegan- gen. Alle Einstufungen in eine Gefährdungskategorie erfolgten gutachterlich unter Berücksichtigung der Anzahl der Vorkommen bzw. der aktuellen Bestands- situation, der lang- und kurzfristigen Bestandstrends (soweit man das schon beurteilen konnte) und unter Berücksichtigung der Risikofaktoren. Obwohl für die vorliegende Rote Liste konsequent alle Arten gestrichen wurden, die unsicher und durch fehlende Belege nicht mehr überprüfbar waren, konn- ten durch zahlreiche Neufunde in den letzten Jahren insgesamt 1.060 Taxa in die Bewertung einbezogen werden (darunter 957 Flechten, 88 Lichenicole und 15 Saprophyten). Unter den 957 Flechtentaxa befinden sich 14 Sammelarten, 6 Unterarten (Subspecies) und 7 Varietäten. Diese wurden ebenso wie die Arten ein- geschätzt, in den Berechnungen diesen gleichgestellt und nachfolgend nicht extra erwähnt. Die ungewöhnlich hohe Zahl von 856 in die Rote Liste aufgenommenen Taxa (646 davon in eine Ge- fährdungskategorie, 219 in eine der sonstigen Kate- gorien) ist einerseits dadurch bedingt, dass 259 Taxa (darunter 247 Flechten, 7 Lichenicole und 5 Sapro- phyten) bereits als ausgestorben bzw. verschollen geführt werden müssen. Teilweise handelt es sich dabei um Arten, die schon sehr lange (mitunter weit über 100 Jahre) nicht mehr nachgewiesen waren und bereits 2004 in dieser Kategorie geführt wur- den, teilweise aber auch um Arten, die bedingt durch veränderte Umweltbedingungen und Landschafts- nutzung, Zerstörung von Standorten o. ä. neu in diese Gefährdungskategorie eingeordnet werden mussten. Darüber hinaus wurden auf der Grundlage des ge- wachsenen und bisher so nie verfügbaren Kenntnis- standes alle Arten als ausgestorben bzw. verschollen geführt, für die es mehr als 30 Jahre keinen Nachweis mehr gibt. Andererseits sind 136 Taxa (darunter 115 Flech- ten, 17 Lichenicole und 4 Saprophyten) in die Kate- gorie D (Daten unzureichend) eingeordnet worden. Hierbei handelt es sich z. B. um ehemalige Sammel- arten, die erst in letzter Zeit in separate Arten aufge- spalten wurden. Da die älteren Angaben den neuen Taxa oft nicht zuzuordnen sind, bleibt ihre Verbrei- tung unklar und muss erst weiter ermittelt werden. Weiterhin sind in dieser Gruppe Taxa zu finden, von denen nur ein Einzelfund oder ganz wenige Nach- weise vorliegen, die eine sichere Bewertung noch nicht zulassen. Ein Grund hierfür ist, dass wir noch viel zu wenig über die ökologischen Ansprüche dieser Arten wissen. Möglicherweise handelt es sich um in unserem Bundesland sehr selten vorkommende Arten oder solche, die gerade erst wieder ins Gebiet ein- wandern. Sehr oft sind es aber auch sehr unschein- 78 bare Arten, die man nicht gezielt kartieren kann, weil deren Auffinden überwiegend von Zufällen abhän- gig ist. Nicht selten sind es Beifunde, die man erst bei der Bestimmung der gesammelten Proben unter dem Präpariermikroskop bemerkt. Hierzu zählen z. B. Polyblastia-Arten, von denen nur die Fruchtkörper als ein paar winzig kleine dunkle Pünktchen im Subst- rat erkennbar sind (Abb. 1). Wenige kleine schwarze oder andersfarbige Flecken, die auf dem Thallus oder gar nur in den Apothecien von Flechten auftreten, erweisen sich erst bei näherer Untersuchung als Lichenicole (Abb. 2 und 3), während eine leichte Ver- färbung an Baumborke oft erst bestimmbar ist, wenn sich Fruchtkörper entwickelt haben. Sehr unauffällig sind auch die kurzlebigen (ephemeren) Flechten, die meist nur zu bestimmten Jahreszeiten oder unter bestimmten mikroklimatischen Bedingungen (z. B. erhöhte Luftfeuchtigkeit über einen längeren Zeit- raum) und nicht selten erst nach Ausbildung ihrer Fruchtkörper beobachtet werden können. Hierzu ge- hören z. B. Thelocarpon- und Vezdaea-Arten (Abb. 4). Auch die große Anzahl der sich häufig recht ähnlich sehenden Flechten mit wenig differenziertem Thallus und schwarzen Fruchtkörpern (Apo- oder Perithecien, Abb. 5), die in den meisten Fällen eine mikroskopi- sche Untersuchung erforderlich machen, lässt eine normale Kartierung wie bei den höheren Pflanzen nicht zu, sondern erfordert sehr viel mehr Zeit. Nicht unerwähnt bleiben sollen in diesem Zusammenhang auch die zahlreichen Arten, die ohne dünnschicht- chromatographische Untersuchungen nicht sicher bestimmbar sind. Für einige der zur Gruppe der calicioiden Flech- ten und Pilze zählenden Arten musste ebenfalls die Kategorie D vergeben werden, weil bisher oft nur wenige Funde vorliegen. Gemeinsames Merkmal der lichenisierten Vertreter dieser Gruppe, z. B. aus den Gattungen Calicium, Chaenotheca (Abb. 6), Cy- phelium, Thelomma (Abb. 7), ist das Vorhandensein eines Mazaediums, einer staubförmigen Masse, die aus reifen Sporen und Resten von zersetzten Asci und Paraphysen besteht und die meist auf kleinen Stielen sitzenden kegel- oder kugelförmigen Frucht- körper im oberen Teil bedeckt. Die nichtlichenisier- ten Vertreter, z. B. die Gattungen Chaenothecopsis, Microcalicium (Abb. 8), Mycocalicium, Phaeocalicium und Stenocybe, weisen kein Mazaedium auf. Allen gemeinsam ist jedoch ihr Vorkommen in recht ähn- lichen ökologischen Nischen wie luftreine Gebiete, luftfeuchte, aber meist regengeschützte Substra- te, zu denen tiefe Borkenrisse alter Bäume eben- so gehören wie Felsüberhänge. Ihre Persistenz in Waldökosystemen kann immer als Indikator zur Einschätzung der Konstanz bzw. der Naturnähe herangezogen werden. Ein Teil von ihnen wächst bevorzugt an stehendem oder liegendem Totholz. Alte Weidezäune oder Holzpfähle verschwinden zu- 1 mm Flechten 1 1 mm 2 3 Abb. 1: Fruchtkörper (Perithecien) von (Polyblastia philaea) in kalhaltigem Sandboden (Foto: R. Stordeur). Abb. 2: Lichenostigma alpinum (kleine Schwarze Punkte) auf dem Thallus von Pertusaria amara (Foto: H.-U. Kison). Abb. 3: Polycoccum peltigerae auf dem Thallus von Pelti- gera didactyla (Foto: A. Seelemann). 79
Das Projekt "Genetische und oekologische Differenzierung von Mycelium radicis atrovirens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Departement Wald- und Holzforschung, Professur für Forstschutz und Dendrologie durchgeführt. Nicht fruktifizierende Hyphomyceten vom Typ Mycelium radicis atrovirens (MRA) gehoeren zu den am haeufigsten mit Baumwurzeln assoziierten Pilzen. Ueber die Diversitaet und das oekologische Verhalten dieser im Grenzbereich zwischen Parasitismus und Saprophytismus agierenden Organismen liegen jedoch nur wenige und widerspruechliche Daten vor. Dies ist in erster Linie darauf zurueckzufuehren, dass es sich hier sehr wahrscheinlich um einen Komplex von verschiedenen, morphologisch kaum unterscheidbaren Sippen handelt. Aufgrund der aktuellen Belastung des Waldes durch Immissionen muss die Rolle von opportunistischen Parasiten neu bewertet bzw. ueberhaupt erst geklaert werden. Das Projekt hat die Erfassung der genetischen und phaenotypischen Variation mittels biologischer und genetischer Verfahren beim Pilzkomplex (MRA) zum Ziel.
Das Projekt "Neusiedler See: Hygienisch-bakteriologische und limnologische Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologisches Forschungsinstitut für Burgenland, Biologische Station Neusiedler See durchgeführt.
Das Projekt "Inventur der phytopathogenen, endophytischen und saprophytischen Mykoflora im Wurzelbereich gesunder und geschaedigter Eichen (FIW II Forschungsinitiative gegen das Waldsterben)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. An zwei Eichenstandorten in Ostoesterreich wurde im Rahmen des interdisziplinaeren Forschungsprogrammes 'FIW II Eiche' eine Inventur der phytopathogenen, endophytischen und saprophytischen Mykobiota im Wurzelbereich gesunder und geschaedigter Eichen (Q. robur, Q. petraea) durchgefuehrt. Darueber hinaus erfolgte auch eine Erfassung und Quantifizierung krankhafter Veraenderungen an Grob- und Feinwurzeln. Durch das Projekt soll insbesondere die Frage geklaert werden, ob einige der bei Eichenerkrankungen zu beobachtenden Symptome auf Schaedigungen im Wurzelbereich zurueckzufuehren sind und welche Rolle wurzelpathogenen Pilzen dabei zukommt.
Das Projekt "Die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uppsala University, Department of Organismal Biology durchgeführt. Flagellatenpilze (Chytridiomycota) sind eine Gruppe evolutiv früh abzweigender, zoosporischer Pilze, die in verschiedensten aquatischen und terrestrischen Lebensräumen vorkommen. Sie leben entweder als Saprophyten, Parasiten oder als intermediäre Formen. Bei allen Formen haften sich freischwimmende Zoosporen an Detritus oder einen Wirt und extrahieren Nährstoffe unter Bildung eines Sporangiums, welches neue Zoosporen hervorbringt. Aufgrund ihrer geringen Größe und unscheinbaren morphologischen Merkmalen blieben die Zoosporen in Untersuchungen mariner und limnischer Planktongemeinschaften für viele Jahrzehnte nahezu unentdeckt. Molekularbasierende Methoden jüngster Zeiten haben jedoch eine hohe Abundanz sowie Diversität der Flagellatenpilze in aquatischen Lebensräumen aufgedeckt. Einige Arten infizieren Phytoplankton, wie z.B. Blaualgen, Kieselalgen und Dinoflagellaten, so dass ihnen eine wichtige Rolle in der Kontrolle von Algenblüten zugeschrieben wird. Überraschenderweise ist der trophische Lebensstil nur für wenige kultivierte Arten beschrieben und die genomischen Innovationen, welche sich auf Infektionsstrategien der Phytoplanktonparasiten zurückführen lassen, sind völlig unbekannt, so dass eine Beurteilung der Ernährungsweise der Flagellatenpilze anhand (meta)genomische eDNA-untersuchende Umweltstudien nahezu unmöglich ist. Die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Flagellatenpilze, welche Informationen zu den Ursprüngen und der Verbreitung von Parasitismus innerhalb ökologisch verschiedener Entwicklungslinien liefern könnten, sind weitestgehend ungeklärt. In diesem Projekt möchte ich die molekularen Voraussetzungen für einen parasitischen Lebensstil in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen aufdecken. Vergleichende Genomanalysen von vier phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzarten mit nahe verwandten saprophytischen Arten sollen neue Erkenntnisse über die parasitismus-typischen genetischen 'Werkzeuge' erbringen (z.B. über parasitenspezifische Virulenzgene). Darüber hinaus plane ich einen stabilen phylogenetischen Baum für circa 40 Flagellatenpilzarten zu rekonstruieren, für welche der trophische Lebensstil bekannt ist. Phylogenomische Analysen unter Verwendung von fast 400 proteinkodierenden Genen, gewonnen aus öffentlich verfügbaren sowie in diesem Projekt neu angefertigten Genomen/Transkriptomen, werden es erlauben die frühen Diversifikationen der Flagellatenpilze zu entwirren. Die neu generierten Sequenzdaten werden außerdem nach den im ersten Teil des Projektes identifizierten Virulenzgenen abgesucht. Die phylogenetische Einordnung von Lebensstilen der Flagellatenpilze soll es ermöglichen den ursprünglichen Zustand diverser Gruppen zu charakterisieren und unser Verständnis über die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen verbessern.
4.2.1 Pilze, Flechten und Pflanzen 4.2.1.1 Großpilze und Schleimpilze (Mycota et Myxomycetes) – D. PENKE & U. TÄGLICH Einleitung Pilze sind vorwiegend heterotrophe Organismen, die sich im Wesentlichen von lebenden und toten organischen Substanzen ernähren. Ihre Arten- vielfalt ist zurzeit noch nicht überschaubar, wobei mikroskopisch kleine Arten dominieren. Aus dem Reich der Pilze werden in dieser Arbeit insbesondere die Makromyceten (Großpilze) berücksichtigt, außerdem finden Myxomyceten (Schleimpilze) sowie einige Zygomyceten Ein- gang. Behandelt werden bei den Makromyceten die Ordnungen Agaricales, Aphyllophorales s. l., Russulales und ausgewählte Gattungen aus der Klasse der Ascomyceten, soweit sie zu den Groß- pilzen gerechnet werden können. Aufgrund der Ernährungs- und Lebensweise wird unterschie- den in: • Saprophyten, die auf pflanzlichen Resten oder im Humus des Bodens leben und tote organische Substanz abbauen, • Mykorrhiza-Pilze, die eine Lebensgemein- schaft mit Pflanzen bilden und • Parasiten, die lebende Organismen befallen. Daraus ergibt sich ein vielfältiges Artenspektrum, zumal diese Großpilze die unterschiedlichsten Bio- tope besiedeln und praktisch in fast allen Naturräu- men zu finden sind. Im Naturhaushalt besitzen Pilze wichtige Funk- tionen beim Abbau und der Remineralisation or- ganischer Substanz. Sie fungieren somit z. T. als Regulierer eines Stoffkreislaufes, den andere Or- ganismen nicht übernehmen können. Weiterhin sind einige Arten als Mykorrhiza-Bildner eine un- verzichtbare Existenzgrundlage für zahlreiche Ge- fäßpflanzen. Zahlreiche Phanerogamen sind mehr oder weniger abhängig von ihren Mykorrhiza- Partnern, wie z. B. Orchideen. Ihre Bedeutung für den Artenschutz darf somit nicht unterschätzt werden, auch wenn die Pilzarten selbst z. T. nicht auffällig in Erscheinung treten. Neben ihrer Be- deutung im Stoffkreislauf der Natur können zahl- reiche Arten als Bioindikatoren angesehen wer- den. Großpilze reagieren nicht nur auf Klima- und Wetterveränderungen, sondern auch sehr sensi- bel auf anthropogene Umweltbeeinflussung (z. B. Immissionen aus der Luft, Bodenversauerung, Änderung der Bewirtschaftungsformen in der Landwirtschaft oder forstwirtschaftliche Eingriffe), infolge dessen eine relativ große Artenfluktuation zu verzeichnen ist. Daneben sind gerade Großpilze auch als Speise- bzw. Giftpilze von Bedeutung. Während zahlreiche Blütenpflanzen in der Regel ein größeres Beharrungsvermögen zeigen und ab- sterbende Biotope immer noch (zwar individuen- ärmer) besiedeln, ist demgegenüber ein soforti- ges Ausbleiben bestimmter Pilzarten bei Beein- trächtigungen des Lebensraumes zu verzeichnen. Die Auswertung ökologischer Pilzkartierungen lässt somit eine unmittelbare Aussage über den Zustand des jeweiligen Biotops zu. Neben den Großpilzen aus den Gruppen der Basidiomyceten (Ständerpilze) und Ascomyceten (Schlauchpilzen), die den Großteil der hier be- handelten Arten stellen und die z. T. auch Laien bekannt sind, werden auch Hypogäen und die Myxomyceten (Schleimpilze) behandelt. Die Hypo- gäen stellen keine systematisch homogene Gruppe dar. Sie bilden die Fruchtkörper unter der Laubstreu oder in geringer Tiefe des Ober- bodens. Wegen der unauffälligen Lebensweise waren Funde dieser Artengruppe bisher eher nur zufällig. Von den ca. 1.000 weltweit beschriebenen Myxo- myceten wurden im Untersuchungsgebiet bisher 106 Arten nachgewiesen. Schleimpilze sind eine Gruppe von Lebewesen, welche die meiste Zeit ihres Lebenszyklus im Verborgenen verbringen und erst während der Ausbildung der Fruchtkörper auffällige Erscheinungsformen zeigen und dadurch nachgewiesen werden können. Myxomyceten sind überall zu finden. Die größte Artenzahl lebt an Holz, wobei sowohl lebendes als auch totes Holz besiedelt wird. Andere Arten leben am Boden, fruktifizieren auf Laub, krautigen Pflanzen oder vorjähriges Gras und Pflanzenreste. Erfassungsstand Der Bearbeitungsstand im Erfassungsgebiet ist räumlich und zeitlich differenziert zu betrachten. Es sind nur wenige historische Quellen bekannt, die zudem nur bedingt verwendet werden kön- nen. In der "Flora Anhaltina" von SCHWABE (1838, 1839) und in der "Flora von Halle" von GARCKE (1856) sind Angaben zu Pilzvorkommen, die das zu beschreibende Gebiet betreffen könnten, oft nicht genau zu lokalisieren. Erste genauere pilz- floristische Angaben stammen aus Karteien von Amateur-Mykologen. Pfarrer CARL LINDNER, der im Gebiet um Freyburg, Naumburg und Bad Kösen in den Jahren 1913 bis 1947 wirkte, registrierte bereits etwa 750 Arten. Diese Angaben sind aber noch nicht vollständig ausgewertet, zumal auf- grund von taxonomischen und Bestimmungspro- blemen zahlreiche Arten als kritisch zu betrach- ten sind. Trotzdem lässt sich hier bereits ein typi- sches Artenspektrum erkennen. Ihm folgte der Bankangestellte WERNER METZE (1908-1988) mit 127 Abb. 4.1: Nachweise von Groß- pilzen und Schleimpilzen pilzfloristischen Arbeiten vor dem 2. Weltkrieg und in den fünfziger Jahren in der Umgebung von Naumburg. Die Ergebnisse sind in der Standort- kartei von KARL KERSTEN (Lektor für Pilzkunde an der Martin-Luther-Universität Halle) eingearbeitet worden. Für die Pilzfloristik war und ist KERSTENS Wirken von unschätzbarem Wert. Bedeutend sind die Arbeiten des Chemikers und Lehrers KARL-HEINZ SAALMANN (1893-1971), der ab 1945 in Weißenfels wirkte. Er ist nicht nur be- kannt durch seine Pilzaquarelle (ca. 2.000 befin- den sich im Herbar Haussknecht der Friedrich- Schiller-Universität Jena), sondern auch durch seine Studien zu den schwierigen Gattungen Inocybe und Cortinarius. Die Fortsetzung dieser Studien durch M ANFRED HUTH aus Freyburg schlagen sich in einem sehr guten Kenntnisstand in diesen Gattungen nieder. Fast gleichzeitig wirkte in Weißenfels PAUL NOTHNAGEL (1897-1976), der sich Spezialkennt- nisse über Ascomyceten aneignete (besonders die Gattungen Peziza, Helvella und Morchella). Seine Kartei, die auch zahlreiche Nachweise für das Saale-Unstrut-Triasland enthält, befindet sich bei U TE NOTHNAGEL, die in die Fußstapfen ihres Vaters trat. Eine Intensivierung der mykofloristischenArbeiten ist etwa ab 1970 zu registrieren. Ab dieser Zeit gibt es umfangreiche Fundortkarteien, die für das Erfassungsgebiet ausgewertet werden können. Die wichtigsten Datenquellen sind also neuerer 128 Art. Neben den Kartierungs-Unterlagen der Flo- risten sind zu nennen: • Pilzflora der DDR (1987) • Checkliste der Pilze Sachsen-Anhalts (1999) • die in Arbeit befindliche Pilzflora von Sachsen- Anhalt • Exkursionsprotokolle des LFA, soweit sie das zu behandelnde Gebiet betreffen • Verbreitungskarten für Ostdeutschland (aus- gewählte Arten). Für die Datensammlung im Saale-Unstrut- Triasland wurden die historischen Quellen, Her- barien (Halle, Jena, Leipzig) sowie die Nachlässe von K. KERSTEN, P. NOTHNAGEL und K.-H. SAALMANN ausgewertet. Umfangreiche aktuelle Daten stam- men aus der Kartierung durch mykologische Ar- beitskreise (Fachgruppe Mykologie Merseburg, Landesfachausschuß Mykologie im NABU Deut- schland e.V.), aus der Auswertung von Pilzbera- tungen (vorwiegend Ziegelrodaer Forst) und Ein- zelaufzeichnungen zahlreicher Amateurmykologen. Die gezielte Kartierung im südlichen Teil des Saale-Unstrut-Triaslandes ergab einen erstaunli- chen Artenreichtum (Abb. 4.1, 4.2). Entsprechend der geschilderten Datenlage (wenige historische Quellen) lassen sich aber kaum verschollene bzw. ausgestorbene Arten mit Sicherheit angeben, zumal zahlreiche ältere Angaben einer kritischen Beurteilung nach heutigen Erkenntnissen nicht standhalten. Demgegenüber stehen aber, bedingt durch die intensive aktuelle Kartierung im Unter- Abb. 4.2: Nachweise von ausge- wählten Groß- und Schleimpilzen suchungsgebiet, nicht wenige Neu- bzw. Erstnach- weise für Sachsen-Anhalt oder Deutschland. Gemäß der eingeschätzten Datenlage und des Erfassungsstandes ist der Nachweis der vorkom- menden Arten noch unvollständig, jedoch kann er als repräsentativ angesehen werden. Bedeutung des Saale-Unstrut-Trias- landes für die Pilze Im Saale-Unstrut-Triasland sind bisher 1.950 der über 3.000 bisher in Sachsen-Anhalt nachgewie- senen Pilzarten festgestellt worden. Davon wer- den 102 Spezies als landschaftsraumbedeutsam eingestuft (Tab. 4.2). Das entspricht 5 % der lan- desweit erfassten Arten. Dieses Artenspektrum kann als außerordentlich hoch angesehen wer- den – die überregionale Bedeutung des Saale- Unstrut-Triaslandes bestätigt sich somit auch durch die Erkenntnisse auf dem Gebiet der My- kologie. Die Ursachen für den Artenreichtum liegen in den klimatischen und geologischen Besonderheiten des Untersuchungsgebietes. Daraus sowie aus den spezifischen Nutzungsverhältnissen resultie- ren ein besonderer Strukturreichtum und die Viel- gestaltigkeit der Lebensräume, was vielen Arten, darunter zahlreiche regionale Besonderheiten und seltene Arten, die Existenz ermöglicht. Das zum mitteldeutschen Trockengebiet gehören- de Saale-Unstrut-Triasland ist durch ein relativ niederschlagsarmes, sommerwarmes und winter- mildes Klima charakterisiert. Die jährlichen Nie- derschläge schwanken, von West nach Ost ab- nehmend, zwischen 600 und 500 mm, wobei in den Niederungen der Unstrut sogar Werte unter 500 mm zu verzeichnen sind. Die Pilzflora zeigt daher einige Besonderheiten durch das Vorkom- men östlicher und südlicher Elemente, wie bei- spielsweise einige Cortinarien, deren Verbrei- tungsareal vorwiegend mediterran ist. Geologisch bedeutsam für das sehr differenzierte Artenspektrum der Großpilze sind u. a. Sand- steine in Hanglagen oder auf Plateaus, Muschel- kalkhänge an der Unstrut und Saale sowie lößbe- deckte Muschelkalkplateaus. Eine Reihe von Pilzen weist eine direkte Bindung an den Kalkgehalt des Untergrundes auf. So ist es wahrscheinlich, dass Schleimpilze, die Kalk in ihre Fruktifikationen ein- lagern, den notwendigen Kalk aus mineralreichen Böden erhalten. Deshalb ist es nicht verwunder- lich, dass im Untersuchungsgebiet im Bereich der kalkhaltigen Böden der Hauptanteil der Arten aus der Familie der Physarales nachgewiesen werden konnten. Auch einige Mykorrhiza-Pilze werden ausschließlich auf kalkreichen, teilweise ausgesprochen wärmebegünstigten Standorten wie Orchideen-Buchenwäldern gefunden. Die Ar- beiten zum Arten- und Biotopschutzprogramm bestätigen auch, dass Gebiete kalkhaltiger Böden besonders hypogäenreich sind. 129