Robert Klatt
Der Pilz Arthrobotrys oligospora nutzt bei einem Nährstoffmangel Fadenwürmer als Nahrung. Nun wurden die dabei ablaufenden Prozesse analysiert.
Taipeh (Taiwan). Der in Asien, Afrika, Amerika und Australien lebende Pilz Arthrobotrys oligospora gewinnt seine Nährstoffe normalerweise aus verrottenden organischen Materialien. Wenn es zu einem Nährstoffmangel kommt, kann der Pilz Fadenwürmer (Caenorhabditis elegans) in seine tödlichen Fallen locken. Diese bestehen aus Netzen aus Pilzfäden (Hyphen) mit einem Kleber. Fadenwürmer, die sich in diese Falle bewegen, bleiben an den Pilzfäden hängen und werden verdaut.
Ein ähnliches Verhalten haben Forscher der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover (LUH) kürzlich auch beim Dreifaltigblatt (Triphyophyllum peltatum) entdeckt, das normalerweise Photosynthese betreibt und nur bei einem Nährstoffmangel zur fleischfressenden Pflanze wird.
Forscher der Nationalen Akademie der Wissenschaften Taiwans um Hung-Che Lin haben im Fachmagazin PLOS Biology nun eine Studie publiziert, die zeigt, welche molekularen Prozesse bei der Verdauung der Fadenwürmer stattfinden. Überdies haben sie untersucht, welche RNA der Pilz in den jeweiligen Stadien produziert, um zu bestimmen, welche Proteine und Gene an dem Prozess beteiligt sind.
Laut der Studie erkennt und frisst Arthrobotrys oligospora Fadenwürmer, indem er deren Kommunikationssignale ausnutzt. Er nimmt die Signalmoleküle der Würmer wahr und setzt daraufhin Substanzen frei, die den Sexualpheromonen der Tiere ähneln und sie anlocken. Gleichzeitig steigert der Pilz die Aktivität vieler Gene, erhöht seine Proteinproduktion und beschleunigt die Zellteilung, um effektivere Klebefallen aus zusätzlichen Proteinen und Zellen zu konstruieren.
„Laut unseren Ergebnissen können Pilzzellen, die Beute wahrnehmen, trotz Nährstoffmangel ihre Biogenese-Maschinerie hochfahren, um das Stellen von Fallen einzuleiten.“
Vier bis zehn Stunden nach der Entdeckung der Beute verstärkt der Pilz die Produktion spezieller Proteine, die die Haftung der Fadenwürmer an seinen Fäden sicherstellen. Studien zeigen, dass fleischfressende Pilze wie Arthrobotrys oligospora über eine ungewöhnlich hohe Anzahl an Genen verfügen, die für diese klebrigen Proteine zuständig sind. Es handelt sich laut den Autoren dabei um eine evolutionäre Anpassung an die Jagd mit Fallen.
Etwa einen Tag nachdem der Pilz die Fadenwürmer gefangen hat, bildet er Hyphen aus, die in die Würmer eindringen. Gleichzeitig steigert er die Produktion von Proteasen, also Verdauungsenzymen. Zudem gibt er Moleküle ab, die wahrscheinlich das Immunsystem der gefangenen Würmer hemmen, was das Eindringen erleichtert. Der Pilz zersetzt schließlich die Würmer und nimmt ihre Bestandteile auf.
PLOS Biology, doi: 10.1371/journal.pbio.3002400
