Rostpilze sind Kleinpilze, die parasitisch auf Pflanzen leben und häufig rostfarbene Sporenlager bilden. Meist sind sie wirtsspezifisch, d. h. sie befallen nur bestimmte Pflanzen. So kommt der Kratzdistel-Rostpilz (Puccinia suaveolens) nur auf Acker-Kratzdisteln (Cirsium arvense) vor. Im Zeitalter der Globalisierung und Klimaverschiebung können die Pilze zusammen mit ihrer Wirtspflanze in Regionen außerhalb ihres natürlichen Areals vordringen. Der Acker-Kratzdistel und ihrem Rostpilz gelang sogar der Sprung über den Atlantik, wo die beiden Arten heute in Nordamerika anzutreffen sind. Die Acker-Kratzdistel gilt dort als Ackerunkraut und als invasive Art, die dort auch in Nationalparks vordringt.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den USA, Kanada und Deutschland ist es nun gelungen, eine neue Methode zu entwickeln, um die DNA alter Rostpilzbelege in Pilzherbarien zu extrahieren, zu sequenzieren und damit genetisch zu charakterisieren. Ein Beleg des Kratzdistel-Rostpilzes aus dem Elsass von 1811 ist der bisher älteste Beleg aus dem Reich der Pilze (Fungi), der jemals erfolgreich sequenziert werden konnte. Er befindet sich im Pilzherbarium des Naturkundemuseums Karlsruhe. Die an den wissenschaftlichen Untersuchungen Beteiligten sequenzierten vier bis 211 Jahre alte Belege und konnten mit Hilfe von Sequenzvergleichen dokumentieren, dass sich die Populationsstruktur im Laufe der Jahrhunderte änderte und dass die Pilzart in ihrem Ursprungsareal (Europa) genetisch vielfältiger ist als im neuen Areal in Nordamerika.
Die bedeutenden Ergebnisse dieser Studie sind ein Beispiel dafür, dass Herbarien und andere naturwissenschaftliche Sammlungen Zeugen von Evolutionsprozessen sind, die heute mit modernen Methoden sichtbar gemacht werden können. Die Ergebnisse könnten auch praktisch genutzt werden, so für die biologische Schädlingsbekämpfung der Ackerkratzdistel in Nordamerika.
Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe
Originalpublikation:
Bradshaw, M.J., Carey, J., Liu, M., Bartholomew, H.P., Jurick, W.M., II, Hambleton, S., Hendricks, D., Schnittler, M. and Scholler, M. (2022), Genetic time traveling: sequencing old herbarium specimens, including the oldest herbarium specimen sequenced from kingdom Fungi, reveals the population structure of an agriculturally significant rust. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.18622
