Die Pilze - gehören sie zu den Pflanzen oder etwa zu den Tieren? Schliesslich teilt man landläufig alles in Flora und Fauna ein. Doch dies ist ein Trugschluss: Die Pilze sind weder Tiere noch Pflanzen. Den Pilzen wurde das zugestanden, was sie verdient haben. Ein eigenes Reich innerhalb der Lebewesen auf dieser Welt. Im Kreislaufgeschehen der Natur erfüllen die Pilze eine nicht wegzudenkende Rolle. Sie bauen die verholzten Teile in abgestorbenen Pflanzen ab und helfen damit bei der Bildung von Humus mit. Der Humus bietet vielen Organismen eine wichtige Nährgrundlage.

Doch nicht nur der Abbau von Holz ist eine wichtige ökologische Funktion der Pilze. Es besteht eine nicht zu unterschätzende Symbiose zwischen Pflanzen und Pilzen. Von kleinen Gräsern bis stattlichen Waldbäumen reicht die Palette der Mykorrhiza (Wurzel-Pilz-Symbiose). Grund für diesen Zusammenschluss ist die beidseitige Unterstützung in der Ernährung durch unterschiedliche Strategien der Nährstoffbereitstellung.

Wer das Wort Pilze hört, macht sich womöglich ein ambivalentes Bild von Pilzen. Die Ständerpilze, wie iwir sie im Wald sammeln gehen, die Schimmelpilze und die Hefen wirken auf uns gleichzeitig anziehend und abstossend. Dies wohl aus dem Grund weil sie einerseits essbar, heilend, aber auch berauschend, andererseits ungeniessbar bis tödlich giftig sind.

Die Lebewesen auf der Erde lassen sich in unterschiedliche Verwandtschaftslinien einteilen. So gibt es Lebewesen, die Prokaryoten, in deren Zellen kein echter Zellkern vorhanden ist, sondern nur kleine faden- oder ringartige Erbanlagen verteilt in der Zellflüssigkeit. Da der Zellkern der Pilze Chromosomen enthält und mit einer Kernhülle abgegrenzt ist, gehören die Pilze zu den Eukaryoten, zu denen sich alle höheren Lebewesen gesellen. Nach wie vor liegt jedoch der Ursprung der Pilze im Dunkeln. Man nimmt an, dass sie sich schon frühzeitig nach der Entstehung der Eukaryoten neben Tieren und Pflanzen selbständig entwickelt haben. Die Einordnung der Pilze in ein eigenes Reich scheint daher gerechtfertigt. Der Pilz ist keine Pflanze, weil er ohne Sonnenlicht auskommt. Der Pilz ist auch kein Tier, weil jede seiner Zellen eine Zellwand besitzt, die ihm eine gewisse Steifigkeit verleiht.
Zwei grosse Abteilungen der Pilze bilden die Basidienpilze und die Schlauchpilze. Der allergrösste Teil der Basidienpilze zeichnet sich durch die Fähigkeit zur sexuellen Vermehrung aus. Die Ständerpilze (mit Stiel und Hut) gehören beispielsweise hierher. Die Schlauchpilze tragen den Namen nach ihren charakteristischen Fortpflanzungsstrukturen, den schlauchförmigen Fruchtkörpern. Viele Hefe- und Schimmelpilze, aber auch essbare Pilze wie die Morchel und Trüffel werden zu dieser Gruppe gezählt.
Der Begriff Grosspilze ist eine unsystematische Bezeichnung für Pilze, deren Fruchtkörper mit blossem Auge gut erkennbar sind. Das bedeutet, die Pilzsammler sammeln Grosspilze. Darunter fallen die meisten Vertreter der Basidienpilze, insbesondere der Ständerpilze, und Arten aus einigen Familien der Schlauchpilze.

Im Gegensatz zu den Pflanzen ernähren sich Pilze entweder von abgestorbenem organischen Material (Saprophyten) oder von den Stoffwechselprodukten anderer Organismen (Parasiten oder Symbionten). Viele Arten leben eng in Symbiose mit Pflanzen. Eine derartige Symbiose sind die Flechten, bei denen meist Schlauchpilze mit niederen Grünalgen oder Cyanobakterien eine strukturelle Einheit bilden. Eine ökologisch besonders bedeutende Symbiose ist die Mykorrhiza, bei der die Pilze mit Pflanzenwurzeln vergesellschaftet sind. Viele sehr geschätzte Speisepilze können ohne Symbiose mit einer Pflanze, wo sich das Pilzmyzel und die Pflanzenwurzel im Austausch befinden, keine Fruchtkörper bilden. Aus diesem Grund bereitet auch die Kultur von Pfifferling, Steinpilz und Trüffel so grosse Schwierigkeiten. Die Mykorrhizapilze erhalten von den Pflanzen Zucker, während sie im Austausch dafür die Pflanzen mit Mineralstoffen versorgen. Sie schützen die Wurzeln auch vor Krankheitserregern, Giftstoffen und Trockenheit.

Die Pilze können verschiedene biologisch entstandene Stoffe wie Kohlenhydrate, Alkohol, Aminosäuren, Proteine u. a. verwerten. Die wichtigsten und am besten verwertbaren Kohlenstoffquellen für die Pilze sind die einfachen Kohlenhydrate wie Traubenzucker und Fruchtzucker.
Holz kann ausser von Pilzen von keiner anderen Lebensform effektiv zersetzt werden. Holz setzt sich aus verschiedenen Stoffen zusammen. Die grössten Anteile bilden Zellulose, Lignin und Hemizellulose. Die beiden letzteren halten die Zellulose wie Leim zusammen. Pilze können Enzyme ausscheiden, um Stoffe in ihrer nächsten Umgebung abzubauen. Nur Pilze haben die Fähigkeit Enzyme zu produzieren, die Zellulose und Lignin spalten können. Beispielsweise wird die Bildung von Zellulose-abbauenden Enzymen durch die Präsenz von Zellulose angeregt. Pilze stellen somit mineralische Holzbestandteile als pflanzenverwertbare Stoffe ökologischen Kreisläufen zur Verfügung. Pilze schaffen sowohl den Platz als auch die Nährstoffgrundlage nachwachsender Pflanzengenerationen. Die Pilze der Braunfäule können nur die Zellulose des Holzes abbauen, nicht aber das Lignin. Das Holz wird dabei mürbe, brüchig und bekommt Längs- und Querrisse, es zerbricht würfelig. Auch die Stammfäule zeigt das Wirken von Braunfäulepilzen wie etwa des Schwefelporlings. Pilze der Weissfäule zerlegen Zellulose und Lignin. Das Holz wird aufgehellt, die faserige Längsstruktur bleibt lange sichtbar; das Holz ist oft feucht. Verursacher sind etwa Trameten, Feuerschwamm und Austernseitlinge.

Ein weiterer wichtiger Nährstoff ist der Stickstoff, da die Bildung von lebenswichtigen Verbindungen ohne hinreichende Stickstoffversorgung nicht erfolgen kann. Der Stickstoff wird sowohl als Nitrat wie auch als biologisch gebildeter Stickstoff (Proteine, Aminosäuren oder Harnstoff) aufgenommen.
Mineralische Nährstoffe sind Phosphor, Schwefel, Kalium, Calcium, Magnesium, Eisen, Zink, Kupfer und Molybdän. Diese Stoffe werden meist in Form von Salzen aufgenommen.

Einkernige Hyphen bilden das Pilzgeflecht (Myzel), das bei den Ständerpilzen aus den Sporen entsteht. Wenn sich das Primärmyzel zweier genetisch verschiedener Zellkerne trifft, verschmilzt es und es entsteht das Sekundärmyzel. Das Sekundärmyzel wachst in dieser Phase sehr schnell. Bei günstigen Umweltbedingungen bildet nun das Myzel Hyphenknoten und iniziiert damit das Wachstum von Fruchtkörpern. Aus den Hyphenknoten entstehen sichtbare Verdichtungen des Myzels an der Substratoberfläche, die Primordien genannt werden. Nun entwickeln sich Fruchtkörper, die schliesslich Sporen für die neue Pilzgeneration hervorbringen. Das Sekundärmyzel und die sich daraus bildenden Fruchtkörper der Ständerpilze enthalten dann zwei genetisch verschiedene Kerne pro Hyphenzelle. Typisch für die Pilzzellen sind die beständigen Kernmembranen, die auch während der Kernteilung unversehrt bleiben. Die Anzahl Chromosomen ist bei den Pilzarten unterschiedlich.

Während einfache Pilze, wie etwa die Hefe, einzellig bleiben oder nur kurze Zellfäden entwickeln, sind die Zellen der höheren Pilze zu langen, oft verzweigten Hyphen zusammengeschlossen. Diese Hyphen sind für das menschliche Auge unsichtbar. Der Durchmesser dieser Hyphen (2-5 µm) ist, verglichen mit den feisten Wurzeln (15-20 µm), um ein Vielfaches kleiner, was Pilzen den Zugriff auf die Wasser- und Nährstoffreserven eines viel grösseren Porenraums erlaubt. Zudem vergrössert sich die Aufnahmefläche der Wurzel durch die Mykorrhizierung um bis zu fünfzig Mal. Das Wachstum der Hyphen geschieht durch Teilung der Spitzenzellen. Die Hyphen dienen einerseits zur Nahrungsaufnahme und Speicherung andererseits bringen sie die Fortpflanzungsorgane hervor.

Die günstigste Temperatur für das Myzelwachstum liegt bei den meisten Pilzen zwischen 20 und 28° C. Unter 0° C ist kaum ein Myzelwachstum feststellbar. Alle Pilze benötigen Sauerstoff, zeichnen sich aber dennoch durch eine grosse CO2-Toleranz aus. So hat Kohlendioxid, das Endprodukt der Atmung, eine anregende Wirkung auf das Hyphenwachstum. Wildwachsende und kultivierte Hutpilze bevorzugen einen Wassergehalt des Substrates von 50 bis 75%. Das Licht beeinflusst das Myzelwachstum nicht. Dagegen ist die Fruchtkörperbildung bei einigen Pilzarten vom Licht abhängig.
Die Pilzzellwände bestehen meist aus Chitin, demselben Material also, welches auch in Insekten als Gerüstsubstanz vorkommt. Das Chitin ist für den Menschen schwer verdaulich und regt als Ballaststoff die Darmtätigkeit an. Es bewirkt aber auch, dass das in den Zellen eingeschlossene biologisch hochwertige Pilzeiweiss nur zum Teil verwertet werden kann.

Pilze besiedeln nahezu alle Lebensräume, von Wiesen über Wälder bis zu den Gletscherregionen der Alpen. Sogar in Mooren wachsen Pilze: beispielsweise der Moor-Hallimasch (Armillaria ectypa), der sich nur im Torfmoos in sehr nassen Mooren wohl fühlt. In Hochmooren haben sich nur sehr wenige Blütenpflanzen anpassen können, so etwa Vertreter der Erikagewächse. Sie leben in Symbiose mit niederen Pilzen. Nur dadurch kommen sie zu genügend Stickstoff. Denn Hochmoore sind äusserst stickstoffarm.

Pilze besetzen oft sehr spezielle Nischen: So der Fichtenzapfenrübling (Strobilurus esculentus), der bereits unmittelbar nach der Schneeschmelze erscheint. Er gedeiht nur auf Fichtenzapfen, die etwas in der Erde vergraben sind. Mehrere Spezialisten unter den Pilzen sind auf Kuhfladen als Substrat angewiesen wie beispielsweise der Ringdüngerling (Panaeolus separatus).

Viele Grosspilze sind vom Säuregrad des Bodens abhängig. Je nach Kalkgehalt des Bodens besetzen sie unterschiedliche Standorte. Gleich wie die Blütenpflanzen sind Pilze feine Zeiger der Gesamtheit aller Standorteinflüsse.

Eine ganz spezielle Pilzflora weisen Hochgebirgsrasen auf. Die kleinen verholzten Weidenarten, die Krautweide oder die netzblättrige Weide etwa, bilden für viele arktisch-alpine Pilze einen Miniwald-ähnlichen Lebensraum. Wir finden unter anderem Vertreter der Täublinge, der Schleierlinge und der Risspilze.

Schimmel ist der umgangssprachliche Begriff für Schimmelpilze. Diese sind ein natürlicher Teil unserer belebten Umwelt und normalerweise harmlos. Überschreitet die Häufigkeit der Schimmelpilze in Innenräumen eine bestimmte Grenze, so kann es zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen für den Menschen kommen. Eindeutige Zusammenhänge zwischen Schimmelpilzbelastungen und Atemwegserkrankungen bzw. Allergien wurden in einer Vielzahl von Studien bestätigt.
Unter den Allergikern in unserer Gesellschaft ist etwa ein Drittel von einer Schimmelpilzallergie betroffen.
Schimmelpilze können sich auf folgende unterschiedliche Weisen gesundheitlich auswirken:

• Allergene Wirkungen, die vom allergieauslösenden Potential der Schimmelpilzsporen abhängen.
• Toxische Wirkungen - Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen sowie die Zellwandbestandteile wirken giftig bei der Einnahme durch verschimmelte Lebensmittel.
• Infektiöse Wirkungen, die vor allem bei immungeschwächten Menschen eine Rolle spielt.
• Geruchsbelästigung, die die Lebensqualität negativ beeinflusst.

Schimmelpilze, die auf Lebensmitteln wachsen, können Giftstoffe, so genannte Mykotoxine, bilden. Einige Mykotoxine sind Krebs erregend und stellen für den Menschen ein grosses gesundheitliches Risiko dar. Bisher kennt man mehr als 300 verschiedene Mykotoxine, die aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Strukturen verschiedene giftige Wirkungen zeigen. Mykotoxine sind in der Regel sehr hitzestabil und werden beim Kochen nicht zerstört. Viele Schimmelpilze bilden keine Mykotoxine oder sie bilden solche nur unter ganz bestimmten Bedingungen, z.B. nur auf bestimmten Nährböden oder bei bestimmten Temperaturen. Kulturschimmel wie Penicillium roqueforti sind geprüft und bilden auf Käse keine Toxine.

Penicillin ist ein Mykotoxin, welches vom Schimmelpilz Penicillium chrysogenum gebildet wird. Penicillin hat eine antibiotische Wirkung auf Bakterien und wird als Antibiotikum eingesetzt.
Die Substanz wurde im Jahre 1929 von dem Briten Alexander Fleming zufällig entdeckt. Als eine Verunreinigung von Penicillium chrysogenum auf einer Bakterienkultur von Staphylococcus aureus zum Absterben der Bakterien führte, folgerte Fleming, dass der Schimmelpilz eine Substanz ausscheiden müsse, die antibiotisch auf die Bakterien wirkte. Es gelang ihm auch mit Kulturextrakten von Penicillium chrysogenum einige Infektionen zu behandeln. Aber erst in den 40er Jahren gelang es dann zwei britischen Wissenschaftlern, Florey und Chain, Penicillin als Reinsubstanz in grossen Mengen herzustellen und als Heilmittel gegen Infektionen im 2. Weltkrieg einzusetzen.
Bis heute werden verschiedene Varianten des Penicillins hergestellt, da immer mehr Bakterien Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln.

Hefen sind die wichtigste Gruppe von Mikroorganismen mit kommerzieller Bedeutung. Sie stehen seit einigen tausend Jahren im Dienste der Menschheit. Schon in den frühen Hochkulturen des Mittleren Ostens wurden alkoholische Getränke wie Wein und Bier und aufgegangenes Brot genossen. Hier kannte man zwar die Anwendung von Hefe als Masse, aber man wusste nicht, dass es sich um Lebewesen handelt. Hefen werden heute in der Produktion von Bier, Wein, Spirituosen, Lebensmitteln (wie beispielsweise Brot) sowie einer Vielzahl biochemischer und therapeutischer Substanzen angewendet. Einige Hefen verursachen Verderbnis von Futter und Lebensmitteln, andere haben eine medizinische Bedeutung.

Hefen sind einzellige Sprosspilze. Die Vermehrung findet ungeschlechtlich durch Sprossung oder Teilung statt. Aber auch sexuelle Fortpflanzung kommt vor.
Etwa 700 Hefespezies sind heute mit über 5000 Stämmen bekannt, aber nur wenige wurden genau beschrieben. Derzeit existiert keine verbindlich abgrenzende Definition für Hefen, denn die allgemein bekannten Eigenschaften wie alkoholische Gärung und Wachstum durch Zellteilung sind nicht allen Hefen gemein und nicht nur ihnen eigen.
Die meisten Hefen sind fakultativ anaerob, also nicht zwingend auf Sauerstoff angewiesen. In Abwesenheit von Sauerstoff können sie die Zucker zu dem nur etwas weniger energiereichen Produkt Alkohol und zu CO2 abbauen (Gärung).

Der Fruchtkörper der Ständerpilze ist in Stiel und Hut gegliedert.

Die Ständerpilze können neben der zentral gestielten Form u. a. auch muschel- (Austernpilze), konsolen- (Porlinge) oder kugelförmige (Boviste) Fruchtkörper haben. Die Fruchtschicht der meisten Ständerpilze befindet sich auf der Unterseite des Hutes. Bei einigen Arten jedoch ist die Fruchtschicht im Körper eingeschlossen. Hier platzt nach der Reifung des Fruchtkörpers die Aussenhaut auf und die Sporen werden herausgeschleudert. Der Fruchtkörper ist im Jugendstadium von einer Hülle umgeben. Im Verlauf des Wachstums reisst diese auf; die Reste bleiben auf der Hutoberfläche als grosse, weisse, unregelmässige, wollige flocken und an der Stielbasis als Scheide erhalten. Die Fruchtschicht auf der Unterseite des Hutes ist anfangs durch ein Häutchen geschützt, das im Reifestadium aufreisst, und an der oberen Stielhälfte als Manschette zurückbleibt. Der Hut ist in Deckschicht, Fleisch und Fruchtschicht unterteilt. Die Deckschicht schützt den Hut vor Austrocknung. Der Stiel gestattet der Luft, die Hutunterseite zu umspülen und die Sporen fortzutragen. Er besteht hauptsächlich aus länglichen, parallel angeordneten Hyphen. Quer liegende Hyphenbündel umschlingen diese, wodurch die Tragfähigkeit des Stieles erhöht wird. Ein optimaler Ernährungszustand des Myzels ist Voraussetzung für eine Fruchtkörperbildung. Die Wachstumsgeschwindigkeit ist unterschiedlich. Während Tintlinge ihre Fruchtköper in ein bis zwei Tagen hervorbringen, wachsen die konsolenförmigen Fruchtkörper der baumbewohnenden Porlinge jahrelang. Die reifen Sporen der Fruchtkörper können auf aktive oder passive Weise frei werden und sich durch Insekten, Wasser, Wind, Samen, Pflanzen, Tiere oder Menschen ausbreiten.

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