Freaky Fungi Glow In The Dark

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Insgesamt entdecken wir in dieser nacht 8 verschiedene arten von lumineszenzpilzen, mehr als irgendwo auf der welt bekannt ist.

Dieser Artikel hinter den Kulissen wurde WordsSideKick.com in Partnerschaft mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Am späten Nachmittag an einem Neumondtag machen wir uns bereit: Wanderschuhe, lange Hosen, langärmlige Hemden, Gürtel mit Messern und GPS-Einheiten, Hüte mit Scheinwerfern und mit Wasser gefüllte Rucksäcke, Snacks und Plastiksammelboxen. Unsere neunköpfige Expedition klettert in einen 4x4 und fährt 30 Minuten über unbefestigte Straßen in den Dschungel. Kurz vor Einbruch der Dunkelheit kommt der örtliche Reiseleiter (wir nennen ihn das menschliche GPS) zu einer sechs Kilometer langen Wanderung tief in das Herz des Waldes.

Wir sind Mykologen auf der Suche nach biolumineszenten Pilzen, Pilzen, die 24 Stunden am Tag Licht emittieren, aber am besten in der Nacht beobachtet werden können.

Unser Sammelplatz ist ein besonderer Ort, einer der wenigen verbliebenen Überreste des Lebensraums Atlantikwald im Süden Brasiliens. In der Nacht ist dieser Wald mit den Geräuschen tausender Arten von summenden und klickenden Insekten erfüllt, kriechenden nekrotischen Spinnen, kleinen Säugetieren, rauschenden giftigen Schlangen und tödlichem, stillem Jaguar. Ein wunderbarer Ort, um zu sehen, auch wenn wir es nicht mehr sehen können!

Sterne zu unseren Füßen

Nächtliches Sammeln als Packung mit neun, wir halten uns eng zusammen - aber weniger aus Angst vor Jaguar, die einsame Beute bevorzugen, als aus Angst, sich zu verlieren!

Als wir aufhören zu wandern, ist es so dunkel, dass ich meine Hand nicht einmal vor meinem Gesicht sehen kann. Nachdem wir unsere Scheinwerfer benutzt haben, um uns auf den Weg zur Baustelle zu lenken, schalten wir sie ab und stolpern durch die Dunkelheit, um nach winzigen Punkten gelblich grünen Lichts zu suchen, von denen wir hoffen, dass sie leuchtende Pilze sind.

Bald sieht der Blick nach unten so aus, als würden wir in einen Sternenhimmel schauen. Wir sehen Dutzende, die wie Glühwürmchen aussehen, außer dass sie nicht blinzeln und sich nicht bewegen. Sie stellen sich als sehr kleine Pilzkappen heraus, die zu einer neuen Art gehören, die wir genannt haben Mycena Asterina (winzige Sterne).

Weiter im Wald begegnen wir einem Moosbewuchs Eugenia Baum leuchten mit Pilzen von Gerronema viridilucenseine andere neue Spezies. Und daneben auf einem heruntergefallenen Baumstamm ist ein Leuchtstoff Mycena Fera. Insgesamt entdecken wir in dieser Nacht 8 verschiedene Arten von Lumineszenzpilzen, mehr als irgendwo auf der Welt bekannt ist.

Wie und warum?

Es gibt ungefähr 85.000 Arten im Fungi-Königreich, von denen ungefähr 9.000 pilzbildende Arten sind, die zu einer Linie gehören, die Agaricales (Basidiomycota, Agaricomycetidae) genannt wird. Der Schwerpunkt unserer NSF-finanzierten Forschung liegt auf der Dokumentation der Diversität von Agaricales in unberührten Tropenwäldern und der Untersuchung der evolutionären Beziehungen zwischen ihnen.

Ein Bestandteil unserer Forschung besteht darin, mehr über biolumineszierende Pilze zu verstehen. Interessanterweise sind nur 65 Arten in der gesamten K. Pilze als leuchtend bekannt. Das Cassius-Stevani-Institut für Chemie an der Universität von Sao Paulo trug ebenfalls zur Forschung bei.

Fragen, die wir zu beantworten versuchen, sind: Warum gibt es so wenige Lumineszenzpilze? Was ist der Mechanismus der Lumineszenz? Wann und wie oft hat sich die Lumineszenz in den Pilzen entwickelt? Warum leuchten sie?

Hier ist das, was wir bisher wissen: Alle 65 bekannten Lumineszenzarten sind Pilze, die dünnwandige weiße Sporen bilden, und alle sind Weißfäulepilze, die sowohl Zellulose als auch Lignin in Pflanzenresten verdauen können. Die größte Vielfalt tritt in den Tropen auf, obwohl einige Arten in gemäßigten Habitaten wachsen. Sie leuchten konstant und strahlen ein gelbliches grünes Licht bei einer Wellenlänge von 520 bis 530 Nanometern aus. Nicht alle Teile des Pilzes leuchten - bei einigen Arten leuchten nur die Kappe oder die Kiemen, bei anderen nur der Stamm. Bei einigen Arten leuchten die Pilze überhaupt nicht, aber die feinen, fadenförmigen Filamente (Mycelium genannt), aus denen sich die Pilze entwickeln, leuchten hell.

Unser brasilianischer Gastgeber, Cassius Stevani, ist der Chemiker des Projekts, und gemeinsam untersuchen wir den Mechanismus der Biolumineszenz. Es ist eine Luciferin-Luciferase-vermittelte Reaktion, die Licht emittiert, wenn Wasser und Sauerstoff vorhanden sind. Es ist ähnlich wie das Funktionieren von Lumineszenzbakterien, Dinoflagellaten und Tieren, unterscheidet sich jedoch von diesen. Derzeit sind die genauen Verbindungen, die als Substrat (Luciferin) und Enzym (Luciferase) dienen, unbekannt, aber wir stehen kurz davor, sie zu charakterisieren.

Ein paar Antworten

In meinem Labor hat der Postdoc-Kollege Brian Perry DNA-Sequenzen aus einer Reihe von Genen von möglichst vielen der 65 lumineszierenden Arten gewonnen, um die Entwicklung der Lumineszenz in Pilzen anzugehen. Wir wissen, dass es vier verschiedene Pilzlinien gibt, die leuchten. Allgemein bekannte glühende Pilze aus Nordamerika wie der Jack-o-Laternen-Pilz (Omphalotus spp.) und der Honigpilz (Armillaria spp.) gehören zu zwei verschiedenen Linien.

Die vielfältigsten der vier Linien sind die mycenoiden Pilze (Mycena und Verbündete) mit 46 der 65 bekannten Arten (70 Prozent). Alle acht Arten, die wir an einem einzigen Standort in Brasilien gefunden haben, gehören zu dieser Gruppe. Das Aufregendste ist, wenn wir die Beziehungen aller 500 mycenoiden Pilze betrachten und feststellen, dass die 46 lumineszierenden Arten zu 16 verschiedenen Linien gehören.

Bedeutet das, dass sich die Fähigkeit, Licht zu emittieren, 16 verschiedene Zeiten entwickelt hat? Nicht unbedingt. Unsere Daten deuten auf einen einzigen, frühen Ursprung der Lumineszenz in den Pilzen mit mehrfachem Verlust der Fähigkeit zur Lichtemission hin.

Warum leuchten sie? Die Daten deuten darauf hin, dass ein gewisses Glühen nachtaktive Tiere anzieht, um die Ausbreitung der Sporen zu unterstützen. Dies ist besonders in geschlossenen Baldachinwäldern anpassungsfähig, in denen die Ausbreitung des Windes behindert wird. Andere leuchten, um die Raubtiere von Insekten anzuziehen, die die Pilze fressen... und den Feind Ihres Feindes anzufreunden! Und manche leuchten aus unerklärlichen Gründen. Wir versuchen herauszufinden warum.

  • Top 10 neue Arten
  • Die Welt ist schneller als die globale Erwärmung treibt Pilze an
  • Archiv der Geschichten "Hinter den Kulissen"

Anmerkung des Herausgebers: Diese Forschung wurde von der National Science Foundation (NSF) unterstützt, der Bundesbehörde für die Finanzierung von Grundlagenforschung und -bildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Siehe das Archiv hinter den Kulissen.


Videoergänzungsan: Awesome Land Creatures That Can Glow.




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