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12 - explore: 1/2007 gemeinschaft bilden: Die so genannte Mykorrhiza entsteht dadurch, dass die Pilzfäden die Haarwurzeln umhüllen und in das Pflanzengewebe hineinwachsen. Im Innern der Wurzel bleiben die Hyphen je nach Mykorrhizatyp entweder zwischen den Pflanzenzellen oder dringen sogar in sie ein. Dadurch kann der Pilz Zucker und Vitamine aufnehmen, die er selbst nicht herstellen kann. Aber auch die Pflanze profitiert ENTDECKUNG Vom Leben in der Erde davon: Sie wird über das Pilzgeflecht besser mit Wasser und Mineralsalzen versorgt. Außerdem hält der Pilz Schädlinge ab und wirkt als Filter gegen giftige Schwermetalle und andere Schadstoffe. Ohne die Mykorrhizapilze sinken Wachstum und Ertrag von Nutzpflanzen, und Waldbäume werden anfälliger gegenüber Wasserund Phosphatmangel, Übersäuerung und Krankheitserregern. Die Grafik gibt an, wie viele Organismen in einem Bodenblock von einem Quadratmeter Oberfläche und 30 Zentimeter Tiefe (300 Liter) zu finden sind. Es handelt sich um grobe Durchschnittswerte, die von zahlreichen Standortfaktoren beeinflusst werden. (Nach www.hypersoil.uni-muenster.de).
Vom Leben in der Erde ENTDECKUNG Nicht alle Würmer sind nützlich Die Fadenwürmer oder Älchen sind die häufigsten mehrzelligen Bodentiere. Bezogen auf die Biomasse stehen aber die deutlich größeren Regenwürmer an erster Stelle. Eine mittlere Position nehmen die mit den Regenwürmern verwandten Kleinringelwürmer ein. Alle diese Wurmarten leisten einen wichtigen Beitrag beim Recycling der Nährstoffe. Die Fadenwürmer sind mit bloßem Auge kaum sichtbar, meist nicht größer als zwei Millimeter und fast durchsichtig. Einige Arten zählen zu den schlimmsten Erregern von Pflanzenkrankheiten, die beispielsweise im Kartoffel- und Rübenanbau große Ernteausfälle verursachen können. Ein lockerer und feuchter Boden, reich an organischem Material, bietet den Regenwürmern optimale Bedingungen. Sie fressen sich unermüdlich durch die Erde, verwerten dabei vorverdautes Pflanzenmaterial und hinterlassen ober- und unterirdisch Kothäufchen mit hohem Nährstoffgehalt für die Pflanzen. Ihre Lebensweise sorgt auch dafür, dass die obere Humusschicht mit dem tieferen Mineralboden durchmischt und der Boden gelockert und durchlüftet wird. In Deutschland gibt es 39 Arten von Regenwürmern, die in unterschiedlichen Bodenschichten leben. Ob der Name Regenwurm von „reger Wurm“ abgeleitet ist oder daher kommt, dass die Tiere nach starkem Regen aus der Erde kriechen, ist ungeklärt. Auch warum sie das tun, weiß man nicht genau. Möglicherweise nutzen sie einfach die Gelegenheit, sich auf feuchter Erdoberfläche schneller fortzubewegen. Der rotbraune Tauwurm und der nur blass gefärbte Kleine Wiesenwurm kommen in Wald-, Wiesen- und Ackerböden am häufigsten vor. Im Kompost findet man meist den ursprünglich im Mittelmeerraum beheimateten, mit gelben Ringen verzierten Kompost- oder Mistwurm. Über die Bedeutung der Regenwürmer für die Fruchtbarkeit des Bodens schrieb bereits Charles Darwin 1881: „Man kann wohl bezweifeln, ob es noch viele andere Tiere gibt, welche eine so bedeutungsvolle Rolle in der Geschichte der Erde gespielt haben wie diese niedrig organisierten Geschöpfe“. explore: INFOBOX Ein Krebsmittel aus dem Boden Um sich gegen Konkurrenten besser zu behaupten, setzen Bodenbakterien aus der Gruppe der Aktinomyceten Hemmstoffe frei, von denen viele schon seit langem als Antibiotika genutzt werden. Forscher der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig, dem jetzigen Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, haben eine weitere sehr ergiebige Quelle von Naturstoffen im Boden entdeckt: Seit den 1970er-Jahren suchen die Professoren Gerhard Höfle und Hans Reichenbach unter den Myxobakterien nach Produzenten von Wirkstoffen, die sich für medizinische Zwecke oder für Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft einsetzen lassen. Myxobakterien sind weltweit verbreitet und auf verrottendem Holz und toten Pflanzenteilen zu finden. Sie können sich auf selbst erzeugtem Schleim als Schwarm fortbewegen und haben eine unter Bakterien einzigartige Eigenschaft: Bei Nahrungsmangel verständigen sich die Einzelzellen über chemische Signale und bilden aus mehreren hunderttausend Zellen Fruchtkörper mit dauerhaften Sporen. Die Gebilde können bis zu einem Millimeter groß werden und sind meist gelb bis rotbraun gefärbt. Eine weitere Besonderheit dieser Mikroben: Ihr Genom ist etwa viermal so groß wie das Erbgut anderer Bakterien. Offenbar brauchen sie das, da sie eine Vielzahl unterschiedlicher Substanzen herstellen. Etwa 600 davon haben die Braunschweiger Forscher entdeckt und näher untersucht. Darunter waren Hemmstoffe, die gegen Bakterien, Viren, Pilze oder Fadenwürmer wirksam waren. Am erfolgreichsten hat sich aber das Epothilon aus dem Myxobakterium Sorangium cellulosum erwiesen. Es war bereits 1986 aufgrund seiner pilzhemmenden und zelltoxischen Wirkung an der GBF entdeckt worden. Erst 1995 fanden amerikanische Wissenschaftler heraus, dass Epothilon das Wachstum von Tumorzellen nach demselben Wirkmechanismus hemmt wie das Krebsmedikament Paclitaxel, Handelsname Taxol, ein Naturstoff aus der Eibenrinde. Beide Substanzen blockieren die Funktion der Spindelfasern, die für die Zellteilung benötigt werden. Wenn die besonders schnell wachsenden Krebszellen daran gehindert werden, sich zu teilen, sterben sie ab. Epothilon zeigte eine vielfach stärkere Wirkung als Taxol und hemmte auch bereits resistent gewordene Tumoren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Wirkstoff sowohl in Bakterienkulturen als auch rein chemisch in großen Mengen hergestellt werden kann. „Zurzeit befinden sich vier Epothilone, zwei natürliche, ein halbsynthetisches und ein totalsynthetisches, in der vertieften klinischen Prüfung“, sagt Professor Höfle. Am weitesten fortgeschritten seien Studien mit dem Präparat Ixabepilon, das vom Pharmaunternehmen Bristol-Myers-Squibb in Zusammenarbeit mit der GBF entwickelt worden ist. Mit der Zulassung als Antitumormittel werde noch in diesem Jahr gerechnet. explore: INFOBOX LINKS: Informationen zum Thema Boden: www.hypersoil.uni-muenster.de Bodenportal: www.bodenkunde-online.de/bodenkunde/ index.php?option=com_content&task=view&id=20&Itemid=32 Bundesverband Boden: www.bvboden.de „Bakterien und Pilze machen Kompost“ (als pdf): www.kompost.ch/beratung/xfachartikel/mikroben.pdf Über Mykorrhiza: www.ipb-halle.de/myk/start/ explore: 1/2007 - 13
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