Biologie der Pilze
Pilze sind in der Systematik der Lebewesen neben dem Reich der Tiere und Pflanzen das dritte grosse Reich der Eukaryonten, d.h. Lebewesen mit echten Zellkernen und einem Cytoskelett. Pilze haben im Unterschied zu Pflanzen keine echten Wurzeln oder Blätter, sie haben auch kein Chlorophyll, entsprechend leben sie ohne Photosynthese. Pilze haben jedoch wie Pflanzen Zellwände. Ihr Stoffwechsel ermöglicht, wie bei den Tieren, die Produktion von Chitin als Stützgewebe, verschiedene Proteine (Eiweisse) und dem Speicherstoff Glykogen. Die Physiologie /Biochemie der Pilze ist entsprechend etwas näher bei den Tieren. Pilze leben oft wie Tiere von anderen Lebewesen, indem sie Enzyme in die Umgebung ausscheiden und so Nährstoffe durch ihre Hyphenzellen im Myzel (Geflecht aus Hyphenzellsträngen) aufnehmen können. Pilze spielen eine wichtige Rolle beim Abbau organischer Stoffe (Kadaver, Pflanzen, Totholz) oder sind lebenswichtig für viele Pflanzen (vor allem Bäume), weil einige dieser Pilze in Symbiose an den Baumwurzel leben (Mykorrhizapilze). Solche Pilze umwuchern mit einem feinen Mycelgeflecht die Wurzelsysteme und liefern dadurch den Bäumen wichtige Nährstoffe und Wasser, sie beziehen ihrerseits für ihren Stoffwechsel wichtige Nährstoffe, welche die Bäume über ihre Photosysthese selber herstellen. Mykorrhizapilze und Bäume (oder auch einige andere Pflanzen) bilden damit ein untrennbares Lebenssystem zum Nutzen beider Seiten (= Symbiose).
Das Myzel von Pilzen wächst meist unsichtbar im Boden, an Pflanzen und selten in oder an Tieren. Eine biologische Besonderheit stellen karnivore Pilze dar, diese können Mikroorganismen, wie Fadenwürmer mit Hilfe ihres Myzels und spezialisierten beweglichen Zellen, den Akantozyten, z.B. kleine Fadenwürmer einfangen, mit Hilfe von Pilzgiften lähmen und schliesslich durch Enzyme verdauen. Beispiele solcher Pilzarten findent man unter den Träuschlingsartigen und Tintlingen. Diese karnivoren Pilzarten können so ihre Stickstoffbilanz verbessern. Pilzmycelien können sich in der Umwelt flächenhaft ausbreiten und riesengross werden. Die grössten Lebewesen auf der Erde sind Pilze! Die Myzelgeflechte des bekannten Hallimasch-Pilzes können sich im Waldboden über mehrere hundert Quatratmeter ausbreiten, ganze Hänge können durchwachsen werden. Auch das Alter von Myzelien kann Rekorde brechen, so wurden lebende Mycelien gefunden, welche bis 2400 Jahre alt waren!
Pilze vermehren sich geschlechtlich und ungeschlechtlich über Sporen. Damit sich neue Fruchtkörper entwickeln, braucht es zunächst zwei Myzelien, welche aus verschieden geschlechtlichen Sporen entstehen. Diese Myzelien verschmelzen und bilden neue Fruchtkörper. Alle Zellen dieser Fruchtkörper haben noch zwei Kerne. Die Zellkerne vereinigen sich erst nach der Fruchtkörperbildung und bilden schliesslich in der Fruchtschicht (Hymenium) neue einkernige Sporen.
In der Pilzsystematik unterscheidet man verschiedene sporenbildende Zellen. Die Klasse der Schlauchpilze (Ascomyceten) entwickeln zum Beispiel in ihren Fruchtschichten lange schlauchartige Zellen (Asci), wo sich jeweils 8 Sporen bilden. Unter den Schlauchpilzen gibt es nur wenig bekannte Speisepilze, wie die Speisemorcheln, viel mehr findet man unter ihnen ungeniessbare Arten, wie beispielsweise die Kohlenbeeren.
Die Klasse der Ständerpilze (Basidiomyceten) ist unter den Pilzen am artenreichsten, sie entwickeln in ihren Ständerzellen (Basidien) jeweils nur 4 Sporen. Zu den Ständerpilzen gehören z.B. Blätterpilze, Porlinge, Röhrenpilze, Pfifferlinge, Sprödblättler aber auch die früher als Bauchpilze bezeichneten Stäublinge.
Blätterpilze bilden als Fruchtschicht unter dem Hut die bekannten Lamellen, das sind blätterartige Gebilde mit vielen Ständerzellen. Röhrenpilze oder auch Röhrlinge bilden in der Fruchtschicht unterschiedlich weite Röhren mit vielen Ständerzellen. Bei den Porlingen findet man Arten mit Poren oder Lamellen. Bei den Stäublingen bilden sich die Sporen in kugeligen Fruchtkörpern, nach der Reifung werfen die Stäublinge die Sporen explosionsartig ins Freie. In all diesen Fruchtschichten bilden sich artspezifisch bezüglich Farbe und Form unterschiedliche Sporen. Pilze können stündlich mehrere Millionen Sporen abwerfen, ein Steinpilz kann während seinen etwa zwei Wochen Entwicklungszeit über 10 Milliarden Sporen freisetzen. Das Sammeln von ausgewachsenen Fruchtkörpern (Pilzen) kann entsprechend nicht zum Aussterben einer Pilzart führen, da die Pilze am Standort bereits Millionen von Sporen verbreitet haben. Pilzsporen sind sehr resistent gegen diverse Umwelteinflüsse und können über Jahre warten bis optimale Bedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodensubstrat, Säurewert, etc.) vorliegen. Sporen können auch mit dem Wind oder durch Tiere verbreitet werden. Sie überstehen teilweise auch eine Darmpassage von beispielsweise Vögeln und können sich später im abgesetzten Vogelkot zu Myzelien entwickeln.
Auf diesen 2 Aufnahmen habe ich mit dem Mikroskop Myzelien und Sporen eines kleinen Pilzes (Zerfließende Gallertträne) fotografiert, typisch für diese Art sind die 3-fach septierten Sporen. Gewisse Pilze lassen sich nur mikroskopisch bis zur Art unterscheiden. Das Myzel bildet sich aus kettig verbundenen Pilzzellen. Die Sporen werden je nach Pilzklasse in den Ständerzellen (Basidien) oder Schlauchzellen (Asci) entwickelt.
Oben: Sporen eines weissen Täublings Russula delica
Rechts:
Sporen vom Grünblättrigen Schwefelkopf Hypholoma fasciculare
Auf geeigneten Böden oder an Totholz, wie Baumstrünken, umgestürzten oder gelagerten Holzstämmen, etc. breiten sich dann die artspezifischen Myzelien aus und können dort über Jahre verweilen und wachsen. Das Holz verliert i.d.R. durch diesen Pilzbefall seine Festigkeit, wird morsch und brüchig. Die Mykorrhizapilze umwachsen mit ihrem Mycel allmählich das gesamte Wurzelsystem der betroffenen Pflanzen. Meistens im Spätsommer, Herbst oder auch im Winter bei genügender Feuchtigkeit und optimalem Substrat können die Fruchtkörper der Pilze dann ausspriessen und sich zu den bekannten eigentlichen Fruchtkörper (Pilze) entwickeln. Die Anatomie der Pilzfruchtkörper kann sich artspezifisch während ihrer Entwicklung ändern, was ihre sichere Bestimmung oft umso schwieriger macht. Einige Ständerpilze entwickeln sich zuerst aus dicken Knollen, andere bilden direkt dünne bis dicke, kurze oder lange, glatte, genetzte oder schuppige, zentral oder randständige Stiele. Einige Stiele sind schiesslich auch noch beringt, Merkmale dieser auch als Manschetten bezeichneten Überbleibsel der Pilzhüllen, können bei der Pilzbestimmung wichtige Informationen liefern. Einige Stiele sind fest, faserig, andere brüchig, verdreht oder auch hohl. Milchlinge zeigen beim Anschnitt der Stiele artspezifisch einen Austritt von Flüssigkeit, welche je nach Farbe auch zur Bestimmung von Pilzen herangezogen wird.
Die heranwachsenden Pilzhüte sind zuerst meist kugelig geschlossen und öffnen sich während ihrer Entwicklung innerhalb von Tagen allmählich zu ausbreitenden Hutformen. Es werden ebenfalls viele Hutformen unterschieden, wie beispielsweise polsterförmig, trichterförmig, gebuckelt, genabelt, schüsselförmig und viele weitere Formen. Die Hutoberflächen werden artspezifisch und je nach Feuchtigkeit als samtig trocken bis schmierig, klebrig feucht beschrieben. Oft tragen Pilze auf dem Hut oder am Stiel noch kleine Schuppen als Reste der aufgerissenen Pilzhülle (Velum). Einige Pilze entwickeln aus einem sehr dünnen Haargeflecht auch eine Cortina (Schleier), welches sowohl am Hutrand als auch am Stiel haftet (Cortinarien: Schreierlinge). Die Morphologien der vielen unterschiedlichen Merkmale scheinen zu Beginn für angehende Pilzliebhaber endlos zu sein! Auch das Fleisch kann im Anschnitt bezüglich Konsistenz und Farbe zur Bestimmung der Art Hinweise liefern. Einige Pilze verfärben sich an der Schnittfläche oder auf einen mechanischen Druck auf die Lamellen den Stiel oder den Hut deutlich rot, grün, blau bis schwarz! Einige Pilze, wie z.B. die Milchlinge, scheiden zudem an Bruch- oder Schnittstellen viel Flüssigkeit aus. Andere Pilze scheiden während der Wachstumphase zeitweise aktiv sogenannte Guttationstropfen aus. Diese Tropfen enthalten eine Vielzahl von chemischen und biochemischen Substanzen, wie Mineralien, Proteine oder Zuckerstoffe, welche für einige Tiere (besonders Insekten) als Nahrungsquelle genutzt werden. Viele Säugetiere, aber auch Vögel können die ganzen Pilzfruchtkörper ebenfalls als Nahrung nutzen.
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Man unterscheidet folgende drei verschiedene Pilzhauptgruppen:
Einzeller Pilze = Hefen = Sprosspilze
Zu ihnen werden die sehr wichtigen Hefenpilze gezählt. Diese Pilze bestehen nur aus einer Zelle und vermehren sich ungeschlechtlich über eine Sprossung, daher nennt man solche Pilze auch Sprosspilze. Einige Hefepilzarten (Saccharomyces spec.) sind für unsere Ernährung sehr wichtig, sie werden beispielsweise als Bäckerhefe beim Brot, in der Wein- und Bierproduktion oder auch in der Milchverarbeitung eingesetzt. Hefepilze sind ubiquitär, d.h. weltweit vorhanden. Es gibt unter ihnen aber auch pathogene Stämme, welche z.B. bei einer Überwucherung der Schleimhäute im Darmtrakt, vaginal oder in den Ohren (Candida und Malassezia spec.) Krankheiten verursachen können.
Schimmelpilze: Arten der Umwelt = Saprophyten
Arten auf der Haut = Hautpilze = Dermatophyten
Auch diese Pilze sind ubiquitär, sie bilden Geflechte (Myzel) aus dünnen Pilzfäden (Hyphen). Einige von ihnen werden in der Milch- und Fleischverarbeitung zur Käse- oder Salami-Produktion verwendet. Bekannt sind blaugrüne Edelschimmelpilze als Roquefort Käse oder Gorgonzola. In der Medizin hat der Penicillin-Schimmelpilz die Behandlung von Infektionen revolutioniert. 1928 entdeckte der Bakteriologe Alexander Flemming, dass Schimmelpilze gram positive Bakterien abtöten können. Weitere Wissenschaftler, wie Ernst B. Chain, Howard Florey und Norman Heatley, nahmen 10 Jahre später die Ideen von Flemming auf und machten weitere Untersuchungen, welche 1941 bei einem Menschen zur ersten erfolgreichen Anwendung von „Penicillin“ bei einer Blutvergiftung führten. 1945 erhielt Dr. Flemming schliesslich für seine bahnbrechende Entwicklung des Penicillins den Nobelpreis für Medizin. Bestimmte Schimmelpilze in Lebensmitteln können durch die Ausscheidung von Mykotoxinen aber auch zu schweren Vergiftungen führen. Mykotoxine können die Leber und die Nieren schädigen oder gar zu Krebs führen. Bekannt sind auch Schimmelpilze, welche bei Menschen und Tieren zu Hautinfektionen (Dermatophyten) führen und auch Pflanzen in der Landwirtschaft schädigen können. Der weitaus grösste Teil von Schimmelpilzen spielt in der Natur jedoch eine wichtige Rolle beim Abbau von organischen Stoffen. Schimmelpilze können sich aber auch unter feuchten Bedingungen auf „nackten“ Wänden im Haus oder auf Steinen entwickeln, sie besiedeln sozusagen als Pioniere neues Land! Siehe auch unter Menue Schimmelpilze.
In der unteren Fotogalerie zeige ich einige Fotos aus meiner Tierarztpraxis, zum Vergössern Bilder anklicken!
Typ: Trichophyton spec., die kleinen Punkte entlang der Hyphen sind Pilzsporen
Pilznährboden verfärbt sich unter dem Dermatophytenwachstum innerhalb von Tagen rot
In der Umwelt, speziell auf dem Boden hat es fast überall Pilzsporen von diversen Schimmelpilzarten (Saprophyten), unter optimalen Bedingungen wachsen diese Schimmelpilzsporen zu Schimmelpilz-Geflechten in fast allen Farben
verursacht durch einen Dermatophyten (Hautpilz)
verursacht durch einen Dermatophyten (Hautpilz)
verursacht durch einen Dermatophyten (Hautpilz)
die Haare fallen raus, die Haut ist durch die Infektion stark gerötet
Haarausfall mit weisser Schuppung/ Verkrustung = typisches Bild einer Dermatomykose einer Katze
Entomophthora muscae, dieser Pilz durchwächst den ganzen Körper, Spätstadium: Fliege bewegte sich kaum noch, Pilz hat ganzen Hinterleib durchwachsen, weisser Pilz durchstösst Chitinpanzer
Vespula germanica mit massivem Pilzbefall, kurz vor dem Tod! Wespe bewegte sich noch wenig!
eine Katze hatte die Besitzerin angesteckt, auf dem Arm entwickelte sich eine 3x3cm grosse ringförmige Rötung, welche typischerweise nur wenig juckt.
eine Katze hatte die Besitzerin angesteckt, auf dem Arm entwickelte sich eine 3x3cm grosse ringförmige Rötung, welche typischerweise nur wenig juckt.
Hutpilze: Blätterpilze und Röhrenpilze
Von Laien werden eigentlich besonders diese Pilze als Pilze angesehen. In der Pilzsystematik unterscheidet man bei den Hutpilzen wie oben erwähnt einige Klassen, Ordnungen und Familien, die bekanntesten sind die Blätter- oder Lamellenpilze und die Röhrenpilze (siehe oben). Der grösste Teil dieser Pilze wächst im Boden als Myzel in Baumwurzelnähe oder auf Totholz. Die sichtbaren „Pilze“ der Hutpilze sind eigentlich die Geschlechtsorgane der Pilze. Man nennt sie auch Fruchtkörper, dort werden die Sporen gebildet und zur Verbreitung der Pilze an die Umwelt abgegeben. Hutpilze bilden oft mit bestimmten Baumwurzeln oder anderen Pilzen Symbiosen. Pilzmyzelien können aber auch Bäume oder gelagertes Holz schädigen (siehe Baumpilze). Steinpilze findet man oft unter Fichten oder Kiefern. Buchenwurzeln bieten oft ein Habitat für Hexenröhrlinge. Fliegenpilze wachsen oft zusammen mit Steinpilzen. Der grosse Gelbfuss Pilz wächst ausschliesslich unter Nadelbäumen. Das Pilzwachstum im Herbst hängt auch ab von genügender Bodenfeuchtigkeit und dem Säuregehalt des Bodens. In trockenen Sommermonaten findet man fast keine Hutpilze! Befasst man sich mit den Hutpilzen als willkommenes Nahrungsmittel stellt sich unweigerlich auch die wichtige Frage: Ist der gefundene Pilz giftig oder essbar? Speisepilze sind schon den alten Ägyptern als Delikatessen bekannt gewesen. Nur wenige Menschen kennen Pilze jedoch gut, jedes Jahr gibt es regelmässig immer wieder Vergiftungsfälle! Unter den Pilzgiften findet man äusserst giftige Toxine mit sehr unterschiedlichen Wirkungen, oft ist der Magendarmtrakt betroffen mit Durchfall und Erbrechen als Folge. Bekannt ist Muskarin von Fliegenpilzen und Trichterlingen, was als parasympathomimetisches Nervengift einen Einfluss auf die Verdauung (Durchfall), den Speichel - und Tränenfluss und die Schweissdrüsen hat. Bei Knollenblätterpilzen findet man Amanitin, welches lebertoxisch ist und dosisabhängig innert 2 Tagen zum Tod führen kann. Beim Faltentintling findet man Coprin, welches nur zusammen mit Alkohol giftig ist. Einige Toxine werden durch den Kochprozess deutlich reduziert oder vollständig zerstört. Rohe Pilze, auch rohe Champignons, sollte man jedenfalls nicht in grösseren Mengen oder überhaupt nicht zu sich nehmen​. Ein weiterer Grund ist auch die Tatsache, dass fast alle Pilze giftige Schwermetalle, wie Cadmium, Blei und Quecksilber anhäufen, daher sollten man nicht täglich Pilze essen. Weiterführende Literatur zu Pilzgiften findet man in Büchern oder im Internet.​
Weitere Pilzformen
Neben den erwähnten Hutpilzen gibt es noch weitere "Exoten-Pilze", welche nicht in diese klassischen Gruppen gehören. Die Fruchtkörper entwickeln sich artspezifisch morphologisch sehr vielfältig. Zu ihnen zählen beispielsweise die Stachelpilze, welche in der Fruchtschicht anstelle von Lamellen oder Röhren Stacheln haben. Die Leistlinge, z.B. die gut bekannten Eierschwämmchen, haben dicke Lamellen, welche sich entlang des Stieles fast bis zur Basis ziehen, man nennt diese Fruchtschicht mit den Sporen daher auch Leisten. Bei den verwandten Totentrompeten sind die Fruchtkörper mit sehr feinen Leisten ausgestattet. Auch die Korallenpilze zeigen eine völlig andere Anatomie in ihren Fruchtkörpern, sie erinnern, wie der Name schon sagt, eher an Korallen im Meer als an Hutpilze. Unter dem alten Begriff der Bauchpilze werden Stäublinge und Boviste zusammengefasst, sie bilden geschlossene kugelige Fruchtkörper, sobald die Pilze reif sind, platzen diese Fruchtkörper-Kugeln auf und versprühen ihre Sporen fast explosionsartig in die Umgebung. Ähnlich verfahren auch die hübschen Erdsterne. Die jungen kugeligen Fruchtkörper, öffnen sich sternförmig, im Zentrum entwickelt sich aber ein kugeliger zuerst geschlossener Sporenkörper. Während der Reifung platzen diese Körper auf und geben die Sporen frei.
Die Becherlinge entwickeln weder Lamellen, Röhren oder Fruchtkörperkugeln, ihre Fruchtkörper sind becherförmig oder alt flach wie Blätter. Die Fruchtkörper der Baumpilze werden sehr gross, dick und oft steinhart, ihre Unterseiten erinnern entfernt an Röhrlinge, die "Röhren" sind aber sehr fein und fest, man nennt sie auch Porlinge. Skurril sind auch die Fruchtkörper von Gallertpilzen, ihre Fruchtkörper sind sehr weich, feucht und schwabbelig und erinnern eher an farbigen Pudding oder Gummibärchen. Eine sehr spezielle Anatomie haben die nur wenige Millimeter kleinen unscheinbaren Teuerlinge. Ihre komplex aufgebauten Fruchtkörper erinnern eher an ein Vogelnest als an einen Pilz und enthalten mehrere 1-2mm grosse geschlossene Sporenkapseln. Diese Pilze werden auf der Homepage unter Gitterlingen vorgestellt.
Die Systematik der Pilze ist entsprechend sehr anspruchsvoll und teilweise noch nicht bei allen Pilzformen abschliessend definiert. Dies macht es für Laien zu Beginn sehr schwierig sich überhaupt einen Überblick zu verschaffen. Die Unterteilung erfolgt wie in der Biologie üblich in Klassen, Ordnungen, Familien, Gattungen und schliesslich der Pilzart.