Flechten – eine unendliche Geschichte

Text und Bilder: Ulrike Matter

Von Wüsten mit sengender Sonne über Tundren und Regenwälder bis hin zum Weltraum – Flechten können so gut wie überall (über)leben. Alter und Tod sind in ihrem Universum nicht vorgesehen. Ging man lange von zwei Partnern aus, die in einer exklusiven Beziehung leben, muss dieses Bild aufgrund neuerer Forschungen noch einmal überdacht werden.

Die perfekte Ehe oder wenigstens eine funktionierende Menage à trois, zwei (oder drei) auf ewig miteinander verflochtene Wesen, vereint in einem Organismus, ein gemeinsamer Haushalt, in dem Algen oder/und Cyanobakterien fürs Essen zuständig sind, während der Pilz Heimat und Schutz bietet. Und sie leben glücklich zusammen, bis … ach – wäre es doch so einfach.

 Natürlich ist es das nicht. Beziehungen sind schliesslich komplex und kompliziert. Grundsätzlich ist es schon so, dass die Hauptdarsteller einer Flechte ein Pilz (Mykobiont) und eine Fotosynthese betreibende Algeoder/und Cyanobakterium (Photobiont) sind. Aber das ist eben nicht alles. So erschien im Jahr 2016 ein Artikel in Science, in dem die Entdeckung einer weiteren Artengruppe in der oberen Schicht der Flechten beschrieben wurde. Dabei handelte es sich um einen einzelligen Pilz, unserer Bierhefe nicht unähnlich. Offenbar waren diese Wesen in der Studie auch an der Bildung von Flechtenstoffen (dazu später mehr) beteiligt, die dann Räuber und Eindringlinge fern hielten. Waren die ForscherInnen ob dieser Ergebnisse noch euphorisch-elektrisiert, relativiert Professor Dr. Christoph Scheidegger, Flechtenspezialist am WSL, etwas: „Ich denke, die Autoren hatten bei der Wahl der Flechtenart ein glückliches Händchen, weil bei dieser Bartflechtenart die Hefezellen die Produktion von Flechtenstoffen beeinflussten.“ Er merkt an, dass man bei anderen Flechten zwar ähnliche Hefezellen fände, ein Einfluss auf die Flechtenstoffe sich dort aber nicht nachweisen liesse. UND: Generell seien in einer Flechte zahlreiche weitere Organismen präsent, die sich auch aktiv in diese Lebensgemeinschaft einbrächten. „Da gibt es beliebig viele Spielformen.“ Soviel zur trauten ZweisamDreisamkeit.

Ewig jung und schön

Flechten sind eingeteilt in Krusten-, Strauch- und Blattflechten. Allen gemein ist, dass sie keine Wurzeln haben, sie nehmen Wasser aus der Luft auf. Anders als Blütenpflanzen sind sie wechselfeuchte (poikilohydre) Organismen. Einfach gesagt: Ist genügend Luftfeuchtigkeit vorhanden, ist die Flechte physiologisch aktiv, ist es der Flechte zu trocken, ist sie es nicht, sie verfällt in eine Art Dornröschenschlaf. „Das ist ihr physiologischer Schlüssel zur Besiedlung extremer Lebensräume“, so Scheidegger. Altern und Sterben sei im Universum der Blatt- und Krustenflechten nicht vorgesehen. Sie seien immer jung, erklärt Scheidegger. 

Der generelle Aufbau einer Flechte besteht aus einer oberen Schicht aus Pilzfäden, die als „obere Rinde“ oder Cortex bezeichnet wird. Dann folgt die Algenschicht, darunter die Markschicht, bestehend aus einem lockeren Pilzgeflecht. Zuunterst schliesslich befindet sich die „untere Rinde“, die mit Pilzfäden, an das Substrat (Stein, Rinde etc.) angeheftet ist. Selbstredend gibt es da von Art zu Art Unterschiede.

Flechten sind wichtig für zahlreiche andere Organismen. So nutzen Vögel sie als Nistmaterial, sie sind Zuhause beispielsweise für Bärtierchen (mikroskopisch winzige Wesen, die in etwa aussehen wie eine Mischung aus Bär und Kellerassel) und Nahrung für Pflanzenfresser, angefangen bei Gämsen und Schneehühnern über Schnecken hin zu Milben und Springschwänzen.

Schutz und Farbe

Der Pilz bildet Flechtenstoffe, die unterschiedliche Funktionen haben: Einige erleichtern es dem Pilz, die Alge anzuzapfen, andere schützen die Alge vor zu intensiver UV-Einstrahlung. Wiederum andere haben eine antibiotische Wirkung, um Mikroorganismen fernzuhalten. Wobei auch die Cyanobakterien Toxine bilden können, wie Scheidegger anmerkt.

Die Farben zahlreicher Flechten sind auf bestimmte Flechtenstoffe wie die Usninsäure oder Parietin zurückzuführen.

Schädigung durch Umweltgifte

Damit der Pilz der Alge nicht alle Fotosyntheseprodukte wegfrisst, hat die Alge eine Reihe an Strategien entwickelt, um sich vor ihrem gierigen Partner zu schützen. Luftschadstoffe machen aber die Membranen der Alge durchlässiger und in Folge kann der Pilz mehr Zucker aus der Alge aufnehmen, als für beide gut ist – SIE verhungert neben dem voll gefressenen Pilz und ER sitzt irgendwann auf dem Trockenen und stirbt ebenfalls ab. Einige Gase stören auch den Fotosyntheseapparat der Alge, andere bilden Salze im Flechtenkörper, sodass der Wasserhaushalt gestört wird. So gibt es zwar kein internes Alterungsprogramm bei Flechten, doch externe Faktoren können ihnen durchaus den Gar ausmachen.  

Somit können bestimmte Flechten durch ihr Vorhandensein oder eben Nicht-Vorhandensein als Bioindikatoren dienen.

Das war vor allem zu Zeiten des sauren Regens ein Thema. Scheidegger: „Flechten, die man sonst auf der Borke von Bäumen findet, die von Natur aus sauer sind, konnten nun ihre ökologische Nische verlassen und sich überall ausbreiten.“  

Heute ist vorwiegend die Gewöhnliche Gelbflechte (Xanthoria parietina) allerorten zu finden. Ihr kommt der unvermindert hohe Gehalt an Stickstoff in der Luft zugute. Und so breitet sie sich mehr und mehr auf Bäumen und Gemäuern aus und verdrängt andere Arten.

Dauerzüglerin Lungenflechte

Der Prozess der sexuellen Fortpflanzung der Flechte klingt nach einem schier aussichtslosen Unterfangen: Der Pilz der Flechte bildet Sporen, die in champagnerglasförmigen Fruchtkörpern (Apothecien) darauf warten, vom Winde verweht oder von einer freundlichen Seele an die richtige Stelle getragen zu werden. Dort angekommen, müssen sie dann auch noch die richtige Alge finden. Allerdings – manchmal werden sie auch schon von der richtigen Alge erwartet: „Die ist dann vorher mit einem anderen Pilz dort hingekommen“.

Bei der asexuellen Vermehrung gehen Pilz und Alge als kleines Symbiontenpaket gemeinsam auf die Suche nach neuen Wirkungsstätten, wahrscheinlich mithilfe von Insekten und Vögeln.

Scheidegger auf die Frage, was nun aussichtsreicher ist: „Es sind verschiedene Strategien, die miteinander harmonieren müssen.“ Er erzählt auch, dass es Strategien gäbe, die einem antiken Drama gleichkämen. So käme es gelegentlich zum Algenraub, wo ein Pilz auf der Suche nach einem Photobionten einem anderen Pilz das Lebenslicht ausblasen und die dazugehörige Alge stehlen würde. Wobei das alles im Flechtentempo, also sehr langsam, vonstattengeht. „Pilz und Alge können ewig zusammenbleiben“, zwar nicht immer als Individuum, aber als Klone der ursprünglichen Flechte.

Leben im goldenen Käfig?

Trennt man Flechten im Labor in Pilz und Alge oder Cyanobakterium, wird der Pilz zu einem undefinierbaren Haufen Hyphen. Die Algen hingegen formen Kolonien, so wie es freilebende Algen tun würden. Die Cyanobakterien ändern ihre Erscheinung nicht. Ziehen nun alle Partner in dieser Ehe den gleichen Nutzen aus dieser Verbindung oder sind Algen und Cyanobakterien Gefangene im Königreich der Pilze? Scheidegger winkt ab: „Das mag aus Sicht eines Laborbiologen ein Schluss sein.“ Doch er erklärt weiter, dass es diese einzelligen Algen der Flechten nicht freilebend gäbe. Sie seien oftmals gar nicht in der Lage, sich selbst zu bewegen und bräuchten den Pilz quasi als Transportflugzeug.

Die kleine Steinlaus (Petrophaga lorioti) …

… gibt es zwar (angeblich) nicht, aber doch ein Lebewesen, dass als Ersatz dafür infrage käme: die Schnecke. Scheidegger erwähnt zwei Arten der Schliessmundschnecken. Diese interessieren sich nämlich für die Flechten, die in den obersten Schichten von Gesteinen leben. Mit ihrer Radula raspeln die Schnecken die oberste Schicht (wir reden hier von etwas weniger als einem Millimeter) des Gesteins weg, frisst die Flechte und verstoffwechselt sie. Die Steine scheidet sie als Steinbruch wieder aus. Laut Scheidegger sind es also nicht die Flechten, die Gesteine „schädigen“, sondern eben jene Schnecken. Diese Schnecken sind auch Teil eines Forschungsprojekts von Scheidegger, wobei er untersucht, ob Schnecken auch bei der Ausbreitung von Flechten behilflich sind. Und zwar in der Art, dass Schnecken Flechten fressen, ihre Partner sich im Schneckendarm durchmischen und sich zu neu zusammengesetzten Flechten formieren, sobald sie wieder hinauskommen. Der grosse Durchbruch lässt noch etwas auf sich warten, aber: „Ich bin davon überzeugt, dass das grundsätzlich funktioniert. Da geb ich nicht auf!“ Fortsetzung folgt.

Buchempfehlung: Flechten der Schweiz von Christoph Scheidegger, Christine Keller und Silvia Stofer. Einführung, Porträts von Arten und Exkursionen.