Kleinsäuger und die Verbreitung von Mykorrhiza-Sporen

Mykorrhizen, die mutualistischen Symbiosen zwischen mykorrhizierenden Pilzen und Pflanzen, kommen in zahlreichen Lebensräumen und an einer Vielzahl von Pflanzenfamilien vor. Die Mykorrhiza-bildenden Pilze verbreiten sich mit Hilfe von Hyphen, Rhizomorphen oder Sporen. Diese Sporen können durch tierische Vektoren (z. B. Kleinsäuger oder Huftiere) oder durch abiotische Faktoren (z. B. Wasser) verbreitet werden. Viele ektomykorrhizale (ECM) Pilze bilden hypogäische Fruchtkörper. Da unterirdisches Fruchten von oberirdischem abgeleitet ist, muss Endozoochorie eine erfolgreiche Art der Ausbreitung sein. Die wichtigsten Vorteile dieser Verbreitungsstrategie für den Pilz sind die Ablage der Sporen in nährstoffreichen "Paketen" und der Aufenthalt der Tiere in meist auch für den Pilz günstigen Lebensräumen. Da fast alle in gemäßigten Klimazonen wirtschaftlich bedeutenden Baumarten (besonders Pinus, Picea, Fagus) Symbiosen mit ECM-Pilzen eingehen, ist diese Art der Sporenverbreitung essentiell für ein gesundes Waldökosystem dieser Arten. Besonders wichtig ist dies bei Waldverjüngung und -aufforstung, da ECM-Pilze im Boden (weder Sporen noch Hyphen) lange ohne eine Wirtspflanze überleben können. Daher spielen Kleinsäuger, von denen die meisten auch mykophag sind, bei der Verbreitung der Pilzsporen und dem Wiederaufbau neuer Symbiosen möglicherweise eine wichtige Rolle. Diese Rolle soll in dem geplanten Projekt in Bergwäldern untersucht und verifiziert werden. Das geplante Projekt ist das erste, welches sowohl den Grad der Mykophagie der Kleinsäuger der verschiedenen Gemeinschaften, als auch das Inokulationspotential der ausgeschiedenen mykorrhizalen Pilzsporen unter natürlichen Gegebenheiten untersucht und damit erstmals mehr als einen Aspekt der Beziehung zwischen Waldbäumen, Kleinsäugern und Mykorrhiza-Pilzen beleuchtet. Dafür werden in diesem Projekt etablierte und neue Methoden kombiniert. Für die geplante Studie werden Kleinsäuger lebend gefangen und ihre Kotpellets lichtmikroskopisch und auf molekulargenetischer Basis auf Vorkommen, Menge und Genera von Pilzsporen untersucht. Dies erlaubt Rückschlüsse auf das Ausmaß der Mykophagie der gefangenen Arten und die Vielfalt der pilzlichen Nahrung. Mit Inokulationsexperimenten wird weiterhin das Potential der in den Kotpellets enthaltenen Pilzsporen zur Kolonisierung von steril aufgewachsenen Baumkeimlingen in Labor und im Freiland getestet. Im Freiland wird dafür Kleinsäugern Zugang zu den Untersuchungspflanzen ge- oder verwehrt bzw. deren Anwesenheit durch gezielte Ausbringung von Kotpellets simuliert. Außerdem werden die mykorrhizalen Symbiosen an den Wurzeln der Versuchspflanzen mit Hilfe von molekularen Methoden (DNA-Sequenzierung, T-RFLP und cloning) untersucht. Das geplante Projekt soll das Verständnis der ökosystemaren Funktion von Kleinsäugern in alpinen Bergwäldern nachhaltig verbessern.

Mykorrhizen, die mutualistischen Symbiosen zwischen mykorrhizierenden Pilzen und Pflanzen, kommen in zahlreichen Lebensräumen und an einer Vielzahl von Pflanzenfamilien vor. Die Mykorrhiza-bildenden Pilze verbreiten sich mit Hilfe von Hyphen, Rhizomorphen oder Sporen. Diese Sporen können durch tierische Vektoren (z. B. Kleinsäuger oder Huftiere) oder durch abiotische Faktoren (z. B. Wasser) verbreitet werden. Viele ektomykorrhizale (ECM) Pilze bilden hypogäische Fruchtkörper. Da unterirdisches Fruchten von oberirdischem abgeleitet ist, muss Endozoochorie eine erfolgreiche Art der Ausbreitung sein. Die wichtigsten Vorteile dieser Verbreitungsstrategie für den Pilz sind die Ablage der Sporen in nährstoffreichen "Paketen" und der Aufenthalt der Tiere in meist auch für den Pilz günstigen Lebensräumen. Da fast alle in gemäßigten Klimazonen wirtschaftlich bedeutenden Baumarten (besonders Pinus, Picea, Fagus) Symbiosen mit ECM-Pilzen eingehen, ist diese Art der Sporenverbreitung essentiell für ein gesundes Waldökosystem dieser Arten. Besonders wichtig ist dies bei Waldverjüngung und -aufforstung, da ECM-Pilze im Boden (weder Sporen noch Hyphen) lange ohne eine Wirtspflanze überleben können. Daher spielen Kleinsäuger, von denen die meisten auch mykophag sind, bei der Verbreitung der Pilzsporen und dem Wiederaufbau neuer Symbiosen möglicherweise eine wichtige Rolle. Diese Rolle soll in dem geplanten Projekt in Bergwäldern untersucht und verifiziert werden. Das geplante Projekt ist das erste, welches sowohl den Grad der Mykophagie der Kleinsäuger der verschiedenen Gemeinschaften, als auch das Inokulationspotential der ausgeschiedenen mykorrhizalen Pilzsporen unter natürlichen Gegebenheiten untersucht und damit erstmals mehr als einen Aspekt der Beziehung zwischen Waldbäumen, Kleinsäugern und Mykorrhiza-Pilzen beleuchtet. Dafür werden in diesem Projekt etablierte und neue Methoden kombiniert. Für die geplante Studie werden Kleinsäuger lebend gefangen und ihre Kotpellets lichtmikroskopisch und auf molekulargenetischer Basis auf Vorkommen, Menge und Genera von Pilzsporen untersucht. Dies erlaubt Rückschlüsse auf das Ausmaß der Mykophagie der gefangenen Arten und die Vielfalt der pilzlichen Nahrung. Mit Inokulationsexperimenten wird weiterhin das Potential der in den Kotpellets enthaltenen Pilzsporen zur Kolonisierung von steril aufgewachsenen Baumkeimlingen in Labor und im Freiland getestet. Im Freiland wird dafür Kleinsäugern Zugang zu den Untersuchungspflanzen ge- oder verwehrt bzw. deren Anwesenheit durch gezielte Ausbringung von Kotpellets simuliert. Außerdem werden die mykorrhizalen Symbiosen an den Wurzeln der Versuchspflanzen mit Hilfe von molekularen Methoden (DNA-Sequenzierung, T-RFLP und cloning) untersucht. Das geplante Projekt soll das Verständnis der ökosystemaren Funktion von Kleinsäugern in alpinen Bergwäldern nachhaltig verbessern.