Pilz-Pflanze-Symbiosen im Ordovizium

Symbiosen zwischen Pilzen und Pflanzen sind weit verbreitet, so bei Mykorrhizen (Pilzwurzeln), bei Flechten (Pilz-Alge-Symbiose) oder Endophyten. Mykorrhizen ermöglichen der Pflanze, lebenswichtige Mineralstoffe und Wasser aus dem Boden aufzunehmen.

Die ökologischen Bedingungen nach katastrophalen Ereignissen sowie die auf der postulierten frühen Erdoberfläche sind bzw. waren durch Extreme gekennzeichnet wie das Fehlen einer wachstumsbegünstigenden Humusschicht, ungehinderte Sonneneinstrahlung und Wassermangel. Symbiosen mit Pilzen sichern Pflanzen das Überleben. In Analogie zur "biogenetischen Grundregel" wurde von P. W. Price (zitiert in Blackwell 2000) vorgeschlagen, daß auch "die ökologische Abfolge die Phylogenie rekapituliert".

Der bisher älteste gesicherte Fund von Pilzen stammt aus der berühmten paläobotanischen Fundstätte in Rhynie, Aberdeenshire, Schottland aus dem Unteren Devon (auf 400 Millionen Jahre datiert), einige Pilze wurden auch in Assoziation mit Gefäßpflanzen gefunden. Ein unsicherer Fund wurde im Silur gemacht (Blackwell 2000, Taylor et al. 1999; vgl. Binder 1999).

Kürzlich in der Guttenberg-Formation (Ordovizium; ca. 460 Millionen Jahre) in Wisconsin/USA entdeckte Fossilien (Redecker 2000) zeigen Strukturen, die morphologisch als mit einander verwundene Hyphen (Pilzfäden) und Sporen interpretiert werden. Die Hyphen haben 3-5 mm Durchmesser und tragen kugelförmige endständige Sporen von 40 bis 95 mm Durchmesser. Jede Spore sitzt genau einer Hyphe auf. Hinsichtlich Form, Größe und Verbindung mit den Hyphen ähneln die Funde denen rezenter Pilze aus der Ordnung der Glomales, die alle Mykorrhizen bilden. Die zuvor ältesten fossilen Mykorrhizen stammen aus der Rhynie-Fundstätte. Berechnungen mit "molekularen Uhren" datieren ihren Ursprung allerdings auf mindestens 600 Millionen Jahre.

Aus dem Ordovizium sind Sporenfunde bekannt, die moosartigen Pflanzen zugeordnet werden können, deren rezente Vertreter Mykorrhizen bzw. andere Pilz-Pflanze-Symbiosen bilden können. Es liegt daher nach Ansicht der Autoren nahe, daß bereits im Ordovizium Pilz-Pflanze-Symbiosen existierten. (Gefäßpflanzen, die nahezu immer Mykorrhizen bilden, treten erst später fossil auf.) Bereits zu Beginn der Besiedlung des Festlandes traten demnach symbiontisch interagierende Organismen auf - ein Befund, der wenig zu der postulierten "Primitivität" früher Ökosysteme paßt, jedoch als Indiz gewertet werden kann, daß das Auftreten früher Pflanzen und ihrer Symbiosen infolge einer ökologischen Sukzession gedeutet werden kann.

[Binder H (1999) Schlauchpilze - umfangreiches Fossilmaterial aus dem Unteren Devon, Stud. Int. J. 6, 94-95; Blackwell M (2000) Terrestrial life - fungal from the start? Science 289, 1884-1885; Redecker D, Koder R & Graham LE (2000) Glomalean fungi from the ordovician. Science 289, 1920-1921; Taylor TN, Hass H & Kerp H (1999) The oldest fossil ascomycetes. Nature 399, 648.] WL