Biologen nennen sie nicht umsonst "das verborgene Königreich". Mit geschätzten 5 Millionen Arten sind Wissenschaftlern nur 100.000 Pilze bekannt. Dieses Königreich, in dem Schimmelpilze, Hefen, Rost und Pilze vorkommen, wird weit weniger beachtet als Pflanzen oder Tiere. Dies gilt insbesondere für Fossilien von Pilzen, von denen die meisten auf der Suche nach charismatischeren Pflanzenfossilien entdeckt wurden, zumindest für die Augen einiger.
Pilze waren vor ungefähr 500 Millionen Jahren wichtige Partner von Pflanzen während ihrer Besiedlung des Landes - ein wichtiger und gut dokumentierter evolutionärer Übergang. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die frühesten Pilzfossilien, die in 450 Millionen Jahre alten Gesteinen gefunden wurden, modernen Arten ähneln, die mit den Wurzeln von Pflanzen in Verbindung gebracht werden. Dies steht jedoch im Widerspruch zu Schätzungen auf DNA-Basis, die darauf hindeuten, dass Pilze viel früher entstanden sind - vor einer Milliarde oder mehr Jahren. Es ist ein Rätsel im Baum des Lebens, über das Evolutionsbiologen wie ich lange gerätselt haben.
Fossilien gegen DNA
Seit Jahren versuchen Wissenschaftler, den Fossilienbestand von Pilzen mit Schätzungen aus Analysen der Pilz-DNA in Einklang zu bringen. Einige ihrer morphologischen Schlüsselmerkmale, dh die Formen, die sie annehmen, können jedoch nur durch mikroskopische und chemische Analysen ermittelt werden. Dazu gehören die komplexen Netzwerke von mikroskopisch kleinen fadenförmigen Filamenten und Zellwänden aus Chitin, die auch mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Die Anstrengung schien bis jetzt hoffnungslos.
Corentin Loron, Doktorand an der Universität von Lüttich in Belgien, und Kollegen entdeckten mikroskopisch kleine, versteinerte Exemplare eines Pilzes namens Ourasphaira giraldae in Schiefergestein aus der Formation Grassy Bay in den Nordwest-Territorien Kanadas. Da Ourasphaira auf 1.000 bis 900 Millionen Jahre alten Gesteinen gefunden wird, verdrängt das neue Fossil die Entstehung von Pilzen um eine halbe Milliarde Jahre.
Ein sehr aufschlussreiches Fossil
Aber wie kam Loron zu dem Schluss, dass diese Fossilien Pilze sind? Während die meisten von uns mit den großen Fortpflanzungsstrukturen einiger Pilze, wie z. B. Pilze, vertraut sind, kennen die meisten von uns das Pilznetz aus mikroskopisch kleinen fadenförmigen Filamenten, aus denen ihre „Körper“ bestehen, weniger gut.
Mikroskopische Analysen von Ourasphaira zeigen, dass es ein Netzwerk bildete, wie es auch von modernen Pilzen hergestellt wird. und chemische Analysen zeigen, dass die Zellwände dieser Mikrofossilien ebenfalls wie moderne Pilze Chitin enthalten.
Diese Entdeckung hat zwei Auswirkungen.
Erstens versöhnt das Fossil DNA-basierte und paläontologische Schätzungen der Pilzherkunft im Alleingang und verdrängt den Ursprung von Opisthokonta, einer Supergruppe aus Pilzen, Tieren und ihren einzelligen Verwandten, auf mindestens eine Milliarde Jahre. Und zweitens gibt uns das Fossil Hinweise auf die Umgebung, in der die ersten Pilze lebten. Ourasphaira wurde in einem Schiefer gefunden, einer Art Fels, der sich am schlammigen Grund von Seen und Flüssen bildet. Da sich dieser Schiefer offenbar durch Sedimentation aus einer Flachwassermündung gebildet hat, ist er möglicherweise der erste Pilz, der sich dort entwickelt hat, wo Flüsse vor einer Milliarde Jahren auf die Meere gestoßen sind.
Es ist ein weiterer Hinweis, der das Bild darüber ergänzt, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat, und ein weiterer Schritt, um diese faszinierende Gruppe von Organismen ins Rampenlicht zu rücken.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Antonis Rokas, Cornelius Vanderbilt-Lehrstuhl für Biowissenschaften und Professor für Biowissenschaften und biomedizinische Informatik, Vanderbilt-Universität
