Samstag, 16.12.2017
StartseiteForschung aktuellZeitkapseln in der Unterwelt04.12.2017

20 Millionen Jahre alte PilzeZeitkapseln in der Unterwelt

Mehr als zwei Kilometer unter dem Meeresboden haben Forscher erstaunliche Funde gemacht. Bei den Bohrungen vor der nordjapanischen Küste entdeckten sie lebendige Mikroorganismen - Pilzsporen, die 20 Millionen Jahre alt sind.

Von Dagmar Röhrlich

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Das Unterwassergefährt der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, die Shinkai 6500 (imago / Kyodo News)
Die Shinkai 6500: Mit diesem Gefährt machen sich die Forscher der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology an die Arbeit Richtung Meeresgrund. (imago / Kyodo News)
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Bohrungen im Meeresboden Auf der Suche nach der Grenze der Biosphäre

Es klingt wie der Anfang eines Horrorfilms: Bei der Bohrung 80 Kilometer vor der Küste der Halbinsel Shimokita fanden Sedimentologen in Tiefen zwischen 1.200 und mehr als 2.400 Metern unter dem Tiefseeboden neben Mikroorganismen auch Pilzsporen:

"Es sind die Sporen von ganz gewöhnlichen Waldpilzen. Dort ist durch tektonische Absenkung ein 20 Millionen Jahre alter Küstensumpf unter mehr als einem Kilometer Meeressedimenten begraben worden - und mit ihm die Sporen von 69 Pilzarten. Ein chinesischer Kollege, der Spezialist ist für Pilze, nahm Proben dieser Sporen aus den innersten Bereichen der Bohrkerne und legte in seinem Labor Kulturen an. Die 20 Millionen Jahre alten Sporen entwickelten sich in der Nährlösung und eine bildete sogar einen Fruchtkörper."

Verwandter des  "Gemeinen Spaltblättlings"

Gelb ist der etwa einen Zentimeter große Pilzkörper und lamelliert, beschreibt Fumio Inagai von der japanischen Agentur für Ozean- und Geoforschung Jamstec. Er scheint ein Verwandter des "Gemeinen Spaltblättlings" zu sein, der heute als Wundparasit Laub- und Nadelbäume befällt.

"Diese Entdeckung ist sehr wichtig, weil wir nun das Genom von modernen Pilzen mit dem von 20 Millionen Jahre alten vergleichen können. Da wir mit der Bohrung die Grenzen des Lebens erforschten, hatten wir einen großen Aufwand betrieben, um Kontaminationen zu vermeiden. Trotzdem haben wir Proben des Bohrschlamms in Kultur genommen. Doch darin wuchs nichts. Nun soll die Untersuchung des Genoms jeden Zweifel ausschließen. Wir erhalten hoffentlich auch einen Einblick in die Evolution der Pilze und den Einfluss des Menschen darauf. Es ist wie Jurassic Parc, nur dass wir keine Dinosaurier "wieder beleben", sondern Pilze.

Gewachsen fernab von Licht und Luft

Wie die Sporen die Äonen tief vergraben im Meeresboden bei Temperaturen von 50 bis 60 Grad Celsius keimfähig überstanden, ist ein Rätsel. Rätselhaft ist auch ein fossiles Pilzgeflecht, das Forscher bei einer Tiefbohrung im südschwedischen Granit entdeckten. Dieser Pilz ist mitten im Fels gewachsen, fernab von Licht und Luft:

"740 Meter unter der Oberfläche entdeckten wir auf einem Riss im Granit fossile Überreste eines Pilzmyzels und eines Biofilms. Obwohl Pilze zu den Eukaryoten gehören, den Lebewesen mit Zellkern, die deutlich höhere Anforderungen an ihre Umwelt stellen als Mikroorganismen, sind sie dort unten gewachsen. Bei der Datierung des Pilzmyzels haben wir allerdings ein Problem. Es könnte zehn oder 100 Millionen Jahre alt sein. Das mag Ihnen viel erscheinen, aber für uns ist die Abweichung okay."

Zu der Zeit, als Pilze und Bakterien tief unten lebten, war der Granit mehr als anderthalb Milliarden Jahre alt, erzählt Magnus Ivarsson vom Schwedischen Naturkundemuseum in Stockholm. In diesem Granit zirkulierte Grundwasser über die Risse und Klüfte:

"In diesen großen Tiefen gibt es keinen Sauerstoff und extrem wenig Nährstoffe. Wir haben es also mit einem der Pilze zu tun, die keinen Sauerstoff brauchen. Doch auch diese Arten, müssen - wie alle Pilze - Biomasse abbauen. Er hat dieses Problem wohl gelöst, indem er eine Gemeinschaft mit einem Biofilm einging, einen Biofilm aus sulfatreduzierenden Bakterien. Wir glauben, dass die anaeroben Pilze bei ihrem Stoffwechsel molekularen Wasserstoff freisetzten. Den nutzten die Bakterien, um Biomasse aufzubauen, die der Pilz wiederum zersetzte. Es war fast ein Kreislauf."

Überlebenstrick mit "Wohngemeinschaft"

Die Pilze zogen den größeren Vorteil aus dem Zusammenleben, urteilt Magnus Ivarsson. Doch ohne sie hätte es die Bakterien gar nicht gegeben. Bislang legten nur DNA-Untersuchungen aus finnischen und südafrikanischen Bergwerken nahe, dass tief in der Erdkruste Pilze leben könnten. Wahrscheinlich, so vermutet der Forscher, setzen auch sie dabei auf den Überlebenstrick mit "Wohngemeinschaft" mit einem Biofilm.

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