"Pilzarten sterben aus, bevor wir sie überhaupt kennengelernt haben"

Dr. Ulrike Damm erforscht am Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz die Vielfalt von Pilzen. Viele davon sind winzig und mit bloßem Auge kaum zu erkennen. Einige können Pflanzen krank machen und Ernten gefährden. Doch von den vermutlich Millionen Pilzarten weltweit kennt die Wissenschaft bislang nur einen Bruchteil. Hier erklärt die Leiterin der Sektion Mykologie, warum Pilze so schwer zu bestimmen sind und warum der Klimawandel dazu führen kann, dass sie Pflanzen häufiger krank machen.


Frau Damm, wenn wir von Pilzen sprechen, denken viele an Steinpilze, Fliegenpilze oder Champignons. Wie viel von der tatsächlichen Pilzwelt sehen wir damit?
Nur einen winzigen Teil. Was wir beispielsweise im Wald als Pilz sehen, ist lediglich der Fruchtkörper. Der größte Teil befindet sich als Pilzmyzel im Boden. Dieses Geflecht kann Bäume miteinander verbinden und ihnen bei der Versorgung mit Wasser und Nährstoffen helfen. Pilze bauen außerdem organische Substanz ab. Sie leben in und auf Pflanzen und Tieren, kommen in der Luft vor und begegnen uns sogar in unseren Häusern. Pilze sind wirklich allgegenwärtig.

Wie viele Pilzarten gibt es überhaupt?
Bislang sind ungefähr 155.000 Arten beschrieben. Wie viele tatsächlich existieren, wissen wir nicht. Die Schätzungen reichen von knapp einer Million bis zu 16 Millionen Arten. Häufig geht man von zwei bis vier Millionen aus. Danach würden wir heute gerade einmal vier bis acht Prozent der Pilzarten kennen. Jedes Jahr werden etwa 2.000 bis 3.000 neue Arten beschrieben.

Wie kann es sein, dass wir über eine so große Gruppe von Lebewesen noch derart wenig wissen?
Viele Pilze sind sehr klein und besitzen nur wenige Merkmale, anhand derer wir sie unterscheiden können. Bei molekularen Umweltanalysen finden wir zudem immer wieder unbekannte Arten. Von manchen kennen wir dann lediglich eine DNA-Sequenz und den Ort, an dem sie gefunden wurden. Wir wissen aber nicht, wie sie aussehen oder wie sie leben.

Sie beschäftigen sich vor allem mit solchen Mikropilzen. Wie finden Sie heraus, ob Sie eine bekannte oder eine neue Art vor sich haben?
Ich isoliere den Pilz zunächst auf einem künstlichen Nährmedium und untersuche ihn unter dem Mikroskop. Damit kann ich ihn vorläufig einordnen. Aber viele Mikropilze sehen sich sehr ähnlich. Es gibt sogar unterschiedliche Arten, die sich äußerlich nicht unterscheiden lassen. Deshalb untersuchen wir zusätzlich die DNA. Es gibt eine bestimmte Genregion, die wir als Barcode für Pilze verwenden. Oft lässt sich eine Art damit bereits bestimmen. Manchmal brauchen wir weitere Gensequenzen. Wenn weder die äußeren Merkmale noch die DNA zu bekannten Arten passen, haben wir möglicherweise eine neue Art gefunden.

Wie häufig ist Ihnen das selbst schon passiert?
Sehr oft. Ich habe bisher 137 Arten beschrieben. Und in unserer Sammlung befinden sich noch weit über 100 weitere Arten, von denen ich bereits weiß, dass sie wahrscheinlich neu sind. Ich habe noch längst nicht alle Isolate sequenziert. Die Arbeit reicht also weit über meine Rente hinaus.

Ein Schwerpunkt Ihrer Arbeit ist die Gattung Colletotrichum. Was ist das für ein Pilz?
Colletotrichum ist keine einzelne Art, sondern eine sehr große Gattung mit vielen verschiedenen Arten. Sie gehört weltweit zu den bedeutenden Gattungen pflanzenpathogener Pilze. Einige Arten verursachen beispielsweise dunkle Flecken an Blättern oder Früchten und können Fruchtfäule auslösen. Als ich begonnen habe, mich mit dieser Gattung zu beschäftigen, wusste man bereits, dass sie vielfältiger sein muss als angenommen. Durch die Untersuchung mehrerer Gene konnten wir zeigen, dass hinter vermeintlich einzelnen, variablen Arten tatsächlich zahlreiche unterschiedliche Arten stecken.

Eine Colletotrichum-Kultur wächst auf Hafermehl-Agar. Das Nährmedium versorgt den Pilz im Labor mit den Stoffen, die er für sein Wachstum benötigt. © Ulrike Damm

Warum ist es so wichtig zu wissen, um welche Art es sich genau handelt?
Weil die Arten eine unterschiedliche Biologie haben können und beispielsweise verschiedene Wirtspflanzen befallen. Die genaue Bestimmung ist auch für den Pflanzenschutz und den internationalen Handel wichtig. Wird bei einem Import ein Krankheitserreger falsch bestimmt, kann im schlimmsten Fall ein Quarantäneschädling eingeschleppt werden, der vorher hier nicht vorkam und große Schäden verursachen kann. Deshalb haben wir eine DNA-Datenbank aufgebaut, mit der solche Organismen möglichst sicher bestimmt werden können. 

Welche Folgen können Pilzkrankheiten von Pflanzen für uns Menschen haben?
Wenn Nutzpflanzen befallen werden und dadurch größere Ernteausfälle entstehen, kann sich das beispielsweise auf die Verfügbarkeit und die Preise von Lebensmitteln auswirken. Pilze können Pflanzen auf ganz unterschiedliche Weise schädigen. Manche befallen die Wurzeln, andere Blätter, Halme oder Früchte. Pilze können auch im Inneren von Gehölzen wachsen und dort Gewebe absterben lassen. Dann können einzelne Äste oder sogar ganze Bäume absterben.

Verändert der Klimawandel solche Pilzkrankheiten?
Auf jeden Fall. Damit eine Pflanzenkrankheit ausbricht, müssen mehrere Dinge zusammenkommen: eine anfällige Wirtspflanze, ein aggressiver Krankheitserreger und geeignete Umweltbedingungen. Wir nennen das das Krankheitsdreieck. Der Klimawandel kann alle drei Faktoren beeinflussen. Höhere Temperaturen können dazu führen, dass sich Pilze bei uns wohler fühlen, die ursprünglich aus wärmeren Regionen stammen. Gleichzeitig schwächt Trockenheit Pflanzen und macht sie anfälliger. Manche Pilze befinden sich bereits in einer Pflanze und verursachen erst dann eine Krankheit, wenn die Pflanze geschwächt wird.

Am Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz bewahren Sie rund 150.000 Pilzbelege auf. Warum braucht Forschung im Zeitalter von DNA-Analysen noch solche Sammlungen?
Gerade für genetische Untersuchungen brauchen wir die Sammlungen. Unser Fungarium umfasst Pilze aus sehr unterschiedlichen Gruppen, von Waldpilzen über Baum- und Rindenpilze bis zu vielen pflanzenpathogenen Pilzen. Zusätzlich haben wir eine Sammlung, in der Pilzisolate lebend aufbewahrt werden. Für die Pilzsystematik brauchen wir Material aus möglichst vielen Regionen und, bei Krankheitserregern, von unterschiedlichen Wirtspflanzen. Andere Spezialisten leihen sich deshalb auch Belege aus unserer Sammlung aus.

Blattflecken auf Rotklee, verursacht durch den Pilz Colletotrichum utrechtense. Aus solchen befallenen Stellen wurde der Pilz für weitere Untersuchungen isoliert. © Ulrike Damm

Kann eine solche Sammlung auch etwas über Veränderungen der vergangenen Jahrzehnte verraten?
Ja. Unsere Sammlung wurde vor ungefähr 50 Jahren aufgebaut. Wir können ältere Pilze mit heutigen vergleichen, beispielsweise hinsichtlich ihres Schadstoffgehalts, genetischer Veränderungen oder der Pilzvielfalt. Es können dort auch Arten erhalten sein, die inzwischen ausgestorben sind. Und in Zukunft wird es sicherlich Untersuchungsmethoden geben, an die wir heute noch gar nicht denken.

Aktuell wird gerade intensiv daran geforscht, Pilze für neue Materialien, Lebensmittel oder andere Anwendungen zu nutzen. Freut Sie dieses wachsende Interesse?
Die Anwendungen sind interessant. Aber mir liegt ein anderer Punkt sehr am Herzen: Der Fokus liegt aus meiner Sicht zu stark auf der Anwendung. Es wird unterschätzt, wie wichtig Grundlagenforschung ist. Ich habe schon erlebt, dass Menschen mit Pilzen arbeiten, ohne genau zu wissen, mit welchem Organismus sie es eigentlich zu tun haben. Aber beispielsweise für Resistenzversuche muss ich meinen Testorganismus ganz genau kennen.

Fehlt der Grundlagenforschung Geld?
Es ist schwierig, dafür Förderung zu bekommen. Häufig sind Förderprogramme bereits mit der Erwartung verbunden, auch eine Anwendung zu liefern. Aber gerade bei Pilzen muss die Grundlagenforschung stärker unterstützt werden. Wir wissen noch viel zu wenig über ihre Vielfalt.

Gleichzeitig sprechen wir viel über das Artensterben. Wissen wir überhaupt, welche Pilzarten wir verlieren?
Gerade bei den Mikropilzen sterben vermutlich Arten aus, ohne dass wir sie jemals kennengelernt haben. Wenn größere Organismen wie Pflanzen oder Tiere verschwinden, verlieren wir möglicherweise gleichzeitig Mikroorganismen, die auf sie spezialisiert sind. Auch deshalb ist es so wichtig, die Vielfalt überhaupt erst zu erfassen.

Was sollten Menschen über Pilze wissen, wenn sie nach diesem Interview nur eine Sache mitnehmen?
Dass es sehr viel mehr Pilze gibt, als wir bisher kennen. Wir begegnen ihnen ständig, auch wenn uns das gar nicht bewusst ist. Ihre Lebensweisen sind extrem vielfältig. Und sie sind für die Natur ungeheuer wichtig.