Ein seltsamer "Kipppunkt" in der Evolution der Pilze entdeckt

Die Natur birgt verborgene Prozesse, und unter ihnen hat die Evolution der Pilze ein neues Geheimnis offenbart.

Eine kürzlich in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlichte Studie beleuchtet einen evolutionären "Kipppunkt", der sowohl das Wachstum als auch die Form der Pilze beeinflusst. Dieser Kipppunkt wirkt wie eine Barriere, die die Formen, die die Hyphen - diese fadenförmigen Strukturen, die das unterirdische Netzwerk der Pilze bilden - annehmen können, erheblich einschränkt.


Pilze, oft mit Hutteilen, die aus dem Boden sprießen, in Verbindung gebracht, besitzen auch unterirdische Wurzeln, die als Myzelien bezeichnet werden. Diese Myzelien, bestehend aus Tausenden von fadenförmigen Zellen, genannt Hyphen, bahnen sich ihren Weg durch den Boden auf der Suche nach Nährstoffen. Die verschiedenen Formen der Hyphen, von abgerundeten bis zu spitzen Enden, spielen eine entscheidende Rolle bei ihrer Fähigkeit, Nährstoffe zu sammeln und zu wachsen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Enrique Rojas, Assistenzprofessor für Biologie an der New York University, kombinierte Theorie und Experimente, um die morphologische Vielfalt der Hyphen zu erkunden. Sie entdeckten, dass die in der Natur beobachteten Hyphenformen nur einen kleinen Teil der möglichen Formen darstellen, was auf einen natürlichen Selektionsprozess hindeutet, bei dem nur bestimmte Formen evolutionär lebensfähig sind.

Ihre Studie zeigt, dass die Hyphen, die sich in der Nähe dieses evolutionären Kipppunktes befinden, besonders empfindlich auf Umwelt-, chemische oder genetische Variationen reagieren. Behandlungen mit Chemikalien, die das Wachstum der Hyphen beeinflussen, haben gezeigt, dass jene nahe dem Kipppunkt ein verlangsamtes Wachstum und eine ungewöhnliche Form annehmen, die in der Natur nicht vorkommt.


Diese Entdeckung klärt nicht nur das Geheimnis der Vielfalt der hyphalen Formen bei Pilzen, sondern beleuchtet auch ein breiteres evolutionäres Prinzip: adaptiven Landschaften können Instabilitäten oder Kipppunkte aufweisen, die komplexe biologische Merkmale stark einschränken.

Dies hat bedeutende Implikationen für unser Verständnis der Evolution und Ökologie, insbesondere in Bezug auf Arten, die anfällig für Klimawandel sind, und die Entwicklung neuer antimikrobieller Mittel, die gegen pathogene Pilze gerichtet sind.