Das finstere Reich der Pilze
Die seltsamen Wesen gedeihen auch tief im Meeresboden
Die rätselhafte „tiefe Biosphäre“ ist vielfältiger als gedacht: Bislang waren die obersten drei bis fünf Kilometer der Erdkruste vor allem als Lebensraum von Bakterien und Archäen bekannt, also primitiver Einzeller ohne Zellkern. Doch jetzt fanden Forscher um Magnus Ivarsson bei einer Bohrung im Nordpazifik die versteinerten Überreste fadenartiger Organismen, die sie als Pilze interpretieren. Das Basaltgestein stammte aus 150 Metern Tiefe. Viele Pilze sind zwar Einzeller, doch sie zählen zum Reich der Eukaryoten – der Lebewesen, die aus komplexen Zellen mit Zellkern bestehen.
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Erst vor etwa zehn Jahren haben die Geowissenschaftler damit begonnen, den gewaltigen Lebensraum unter der Erdoberfläche zu erkunden. Ersten Abschätzungen zufolge könnte ein Drittel bis die Hälfte der irdischen Biomasse in der tiefen Biosphäre gebunden sein. Weil es tief unter der Erde aber kaum Nährstoffe und Energie gibt, gingen Biologen lange davon aus, dass dort nur primitive Bakterien überleben können. Im Juni dieses Jahres hatte ein südafrikanisches Team dann allerdings in einer Goldmine in 3.500 Metern Tiefe sogar mehrzellige Organismen entdeckt. Es handelte sich um hitzeresistente Fadenwürmer, die sich von Bakterien ernährten.
Über Eukaryoten im Meeresboden war dagegen bislang fast nichts bekannt. Erste DNA-Studien deuten zwar darauf hin, dass Pilze die häufigsten komplexen Einzeller im Meeresboden sind, darunter wahrscheinlich viele unbekannte Arten. Ivarsson und seine Kollegen präsentieren jetzt erstmals genauere Hinweise auf die Aktivität der Resteverwerter. Ihren Ergebnissen nach scheint es sich nicht um einzellige, sondern um mehrzellige Pilze zu handeln. Die fadenartigen, verzweigten Strukturen ähnelten dem Mycel höherer Pilze, berichten sie. Ihrer Meinung nach gehörten die fossilen Meeresbodenbewohner zur gleichen Gruppe wie Champignons und Steinpilze.
Die Forscher untersuchten mit Kalk gefüllte Adern in Basaltgestein, das sie in der Nähe der Emperor Seamounts aus dem Meeresboden geborgen hatten. Diese Unterwasserberge bilden die Fortsetzung der Hawaii-Inselkette. Ivarsson und seine Kollegen durchleuchteten die Proben mit Synchrotron-Strahlung und konnten dadurch die dreidimensionale Struktur der Fossilien sichtbar machen, die mehr als 34 Millionen Jahre alt sind. Wie sie schreiben, sind der verzweigte Aufbau, innere Trennwände in den fadenartigen Zellen (sogenannte Septen) und bestimmte Querverbindungen typisch für Pilze. Mit einem Farbstoff machten die Forscher zudem Chitin sichtbar. Dieser Stoff kommt in Pilzen vor, nicht aber in Bakterien.
Sollten sich Pilze als typischer Bestandteil der tiefen Biosphäre entpuppen, dürften sie eine wichtige Rolle in den Stoffkreisläufen der Erde spielen. Die Bakterien und Archäen, die bislang die uneingeschränkten Herrscher des Untergrundes zu sein schienen, müssten demnach nicht nur mit einem schlechteren Nahrungsangebot fertig werden, sondern auch noch mit Fressfeinden.
Magnus Ivarsson (Schwedisches Museum für Naturkunde, Stockholm) et al: Geology, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1130/G32590.1
© wissenschaft.de - Ute Kehse
