Weißfäule

Weißfäule durch Ligninzersetzung
Durch Weißfäule (unten) und Braunfäule (oben) geschädigtes Holz

Als Weißfäule (auch Korrosionsfäule) wird der Prozess des Ligninabbaus in holzigen Pflanzen durch Pilze bezeichnet. Diese Art der Holzfäule ist nur unter den Ständerpilzen der Klasse Agaricomycetes zu finden. Weißfäule ist der einzige bekannte Weg, auf dem Organismen Lignin und verwandte Verbindungen zersetzen und für ihren Stoffwechsel verwenden können. Makroskopische Symptome von Weißfäule sind vor allem die Weißfärbung des befallenen Holzes, seine Zerfaserung und ein damit einhergehender Verlust an Stabilität. Die für Weißfäule nötigen physiologischen Grundlagen – unter anderem die Produktion des Enzyms Laccase – traten wahrscheinlich das erste Mal gegen Ende des Karbons (vor rund 300 Millionen Jahren) auf. Gleichzeitig nahm die Ablagerung von Lignin in Form heutiger Steinkohle stark ab. Das Aufkommen von Weißfäule wird deshalb als eine Ursache für diesen Rückgang gesehen.[1] Aus holzwirtschaftlicher Sicht sind Weißfäulepilze Schädlinge, weil sie zur Holzgewinnung geeignete Bäume schädigen und bereits gewonnenes Holz entwerten können.

Verlauf und Symptome

Die Holzzerstörung kann schon am lebenden Stamm auftreten, vor allem an Laubholz. Weißfäulepilze sind dazu befähigt Cellulose, Hemicellulose und Lignin abzubauen. Man unterscheidet hierbei zwischen selektiven (sukzessiven) und simultanen Abbau. Bei der selektiven Weißfäule werden Lignin (und Hemicellulose) anfänglich stärker abgebaut als Cellulose. Hierdurch wirkt das Holz eher hell / weiß. Die simultane Weißfäule ist durch den gleichzeitigen Abbau aller drei Zellwandkomponeten gekennzeichnet, wodurch das Holz eher dunkler erscheint. Im Gegensatz zur Weißfäule zerstören Braunfäulepilze vorwiegend den Celluloseanteil.

Bei einer Weißfäule-Erkrankung bleibt das Holzgefüge weitgehend erhalten, das Holz wird jedoch heller, leichter, faseriger und stockig. Es entsteht eine gleichmäßige weißlich-graue Verfärbung, das Holz verliert an Glanz. Charakteristisch sind dunkle Linien, welche die befallenen von den gesunden Teilen abgrenzen. Diese sogenannten Demarkationslinien erlauben dem Pilz, die Feuchtigkeit im Holz zu regulieren. Im Endstadium ist das Holz „schwammig“, oft mit marmorartigen Streifen.

Weißfäule benötigt als Lebensgrundlage hohe Holzfeuchte und findet sich außer am lebenden Baum auch in Lagerholz. In Gebäuden kann Weißfäule zum Beispiel im Bereich von schadhaften Dächern oder Sanitäranlagen auftreten. Von Weißfäule befallene Stämme sind als Bauholz nicht mehr zu verwerten.

Eine Sonderform der Weißfäule ist die Weißlochfäule. Sie bewirkt einen selektiven Abbau und tritt hauptsächlich im Kern lebender Nadel- und Laubbäume auf. Unter anderen ist der Kiefernschwamm (Phellinius pini) ein möglicher Erreger.

Evolution und Erreger

Weißfäule als Stoffwechselart tritt ausschließend bei Pilzen der Klasse Agaricomycetes auf. Die basalste Gruppe, die hierzu in der Lage ist, sind die Ohrpilzartigen (Auriculariales). Weißfäule tritt sowohl bei basalen als auch bei abgeleiteten Gruppen der Klasse auf, diese Kladen sind aber nicht unbedingt nächste Verwandte. Weißfäule ist vielmehr ein ursprüngliches Merkmal der Agaricomycetes, das von einigen Seitenzweigen beibehalten und von anderen zugunsten von Braunfäule oder Mykorrhizabildung weitgehend aufgegeben wurde. Das erste Mal trat sie wahrscheinlich vor rund 300 Millionen Jahren auf. Sie erlaubte dem Vorfahren der heutigen Agaricomycetes, Lignin als Ressource zu nutzen und so eine bislang unbesetzte Nische für sich in Anspruch zu nehmen.[1]

Neue Untersuchungen legen einen Zusammenhang nahe zwischen der Bildung mächtiger Kohleflöze und der Evolution von Weißfäule. Im Kambrium gab es keine Lebewesen, die Lignin abbauen konnten. Erst im Tertiär entwickelten sich Weißfäulepilze, die Lignin zersetzten. In der Zeit danach konnte sich Kohle nur noch unter Luftabschluss bilden.[2]

Zu den Pilzgruppen, die Weißfäule betreiben, zählen neben den Ohrlappenpilzartigen (Auriculariales) die Borstenscheiblingsartigen (Hymenochaetales), die Prachtrindenpilzartige (Corticiales), verschiedene Zweige der Stielporlingsartigen (Polyporales), die Täublingsartigen (Russulales) sowie einige Vertreter der Champignonartigen (Agaricales).[1]

Quellen

Literatur

  • Heinz Butin: Krankheiten der Wald- und Parkbäume. Diagnose, Biologie, Bekämpfung. 2 Sporentafeln. 3., neubearbeitete und erweiterte Auflage. Thieme, Stuttgart und New York 1996, ISBN 3-13-639003-2
  • Dimitrios Floudas, Manfred Binder, Robert Riley, Kerrie Barry, Robert A. Blanchette, Bernard Henrissat, Angel T. Martínez, Robert Otillar, Joseph W. Spatafora, Jagjit S. Yadav, Andrea Aerts, Isabelle Benoit, Alex Boyd, Alexis Carlson, Alex Copeland, Pedro M. Coutinho, Ronald P. de Vries, Patricia Ferreira, Keisha Findley, Brian Foster, Jill Gaskell, Dylan Glotzer, Paweł Górecki, Joseph Heitman, Cedar Hesse, Chiaki Hori, Kiyohiko Igarashi, Joel A. Jurgens, Nathan Kallen, Phil Kersten, Annegret Kohler, Ursula Kües, T. K. Arun Kumar, Alan Kuo, Kurt LaButti, Luis F. Larrondo, Erika Lindquist, Albee Ling, Vincent Lombard, Susan Lucas, Taina Lundell, Rachael Martin, David J. McLaughlin, Ingo Morgenstern, Emanuelle Morin, Claude Murat, Laszlo G. Nagy, Matt Nolan, Robin A. Ohm, Aleksandrina Patyshakuliyeva, Antonis Rokas, Francisco J. Ruiz-Dueñas, Grzegorz Sabat, Asaf Salamov, Masahiro Samejima, Jeremy Schmutz, Jason C. Slot, Franz St. John, Jan Stenlid, Hui Sun, Sheng Sun, Khajamohiddin Syed, Adrian Tsang, Ad Wiebenga, Darcy Young, Antonio Pisabarro, Daniel C. Eastwood, Francis Martin, Dan Cullen, Igor V. Grigoriev, David S. Hibbett: {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) In: {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) 336 (6089). doi:10.1126/science.1221748, S. 1715–1719.
  • Tobias Huckfeldt, Olaf Schmidt: Hausfäule- und Bauholzpilze. Verlag Rudolf Müller, Köln 2006, ISBN 3-481-02142-9, 377 S.
  • Hermann Jahn: Pilze an Bäumen Patzer Verlag, Berlin-Hannover, ISBN 3-87617-111-3

Weblinks

Commons: Weißfäule – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

Die News der letzten Tage

30.01.2023
Ökologie | Physiologie
Ernährungsumstellung: Die Kreativität der fleischfressenden Pflanzen
In tropischen Gebirgen nimmt die Zahl der Insekten mit zunehmender Höhe ab.
27.01.2023
Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft | Neobiota | Ökologie
Auswirkungen von fremden Baumarten auf die biologische Vielfalt
Nicht-einheimische Waldbaumarten können die heimische Artenvielfalt verringern, wenn sie in einheitlichen Beständen angepflanzt sind.
27.01.2023
Biochemie | Botanik | Physiologie
Wie stellen Pflanzen scharfe Substanzen her?
Wissenschaftler*innen haben das entscheidende Enzym gefunden, das den Früchten der Pfefferpflanze (lat Piper nigrum) zu ihrer charakteristischen Schärfe verhilft.
26.01.2023
Biochemie | Mikrobiologie | Physiologie
Ein Bakterium wird durchleuchtet
Den Stoffwechsel eines weit verbreiteten Umweltbakteriums hat ein Forschungsteam nun im Detail aufgeklärt.
26.01.2023
Bionik, Biotechnologie und Biophysik | Botanik | Physiologie
Schutzstrategien von Pflanzen gegen Frost
Fallen die Temperaturen unter null Grad, bilden sich Eiskristalle auf den Blättern von winterharten Grünpflanzen - Trotzdem überstehen sie Frostphasen in der Regel unbeschadet.
26.01.2023
Entwicklungsbiologie | Genetik
Neues vom Kleinen Blasenmützenmoos
Mithilfe mikroskopischer und genetischer Methoden finden Forschende der Universität Freiburg heraus, dass die Fruchtbarkeit des Laubmooses Physcomitrella durch den Auxin-Transporter PINC beeinflusst wird.
26.01.2023
Klimawandel | Mikrobiologie | Mykologie
Die Art, wie Mikroorganismen sterben beeinflusst den Kohlenstoffgehalt im Boden
Wie Mikroorganismen im Boden sterben, hat Auswirkungen auf die Menge an Kohlenstoff, den sie hinterlassen, wie Forschende herausgefunden haben.
25.01.2023
Entwicklungsbiologie | Evolution
Wie die Evolution auf unterschiedliche Lebenszyklen setzt
Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, eines der Rätsel der Evolution zu lösen.
24.01.2023
Biochemie | Ökologie | Physiologie
Moose verzweigen sich anders... auch auf molekularer Ebene
Nicht-vaskuläre Moose leben in Kolonien, die den Boden bedecken und winzigen Wäldern ähneln.
24.01.2023
Bionik, Biotechnologie und Biophysik | Genetik
Verfahren der Genom-Editierung optimiert
Im Zuge der Optimierung von Schlüsselverfahren der Genom-Editierung ist es Forscherinnen und Forschern in Heidelberg gelungen, die Effizienz von molekulargenetischen Methoden wie CRISPR/Cas9 zu steigern und ihre Anwendungsgebiete zu erweitern.
24.01.2023
Ökologie | Zoologie
Kooperation der männlichen australischen Spinnenart Australomisidia ergandros
Forschende konnten in einer Studie zeigen, dass Männchen der australischen Spinne Australomisidia ergandros ihre erjagte Beute eher mit den anderen Mitgliedern der Verwandtschaftsgruppe teilen als die Weibchen.
24.01.2023
Bionik, Biotechnologie und Biophysik | Physiologie
Mutante der Venusfliegenfalle mit Zahlenschwäche
Die neu entdeckte Dyscalculia-Mutante der Venusfliegenfalle hat ihre Fähigkeit verloren, elektrische Impulse zu zählen.
23.01.2023
Biochemie | Physiologie
neue Einblicke in Mechanismen der Geschmackswahrnehmung
Die Komposition der Lebensmittel, aber auch die Speisenabfolge ist für das perfekte Geschmackserlebnis eines Menüs entscheidend.
19.01.2023
Biodiversität | Neobiota | Ökologie
Starke Zunahme von gebietsfremden Landschnecken
Invasive Landschneckenarten können heimische Arten verdrängen und der menschlichen Gesundheit schaden.