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Flechten: ökologische Aspekte der Wechselbeziehung zwischen Pilz und Alge


Honegger, R (2009). Flechten: ökologische Aspekte der Wechselbeziehung zwischen Pilz und Alge. In: Bayerische Akademie der Wissenschaften, München. Ökologische Rolle der Flechten. München: Verlag Dr. Friedrich Pfeil, 25-41.

Abstract

Flechten bildende Pilze bilden unterschiedliche Kontaktstrukturen aus, je nach taxonomischer Zugehörigkeit
und Zellwandstruktur und -zusammensetzung ihres Photobionten. Im Vergleich zu den Haustorialapparaten
vieler pflanzenpathogener Pilze oder der weit verbreiteten arbuskulären Mykorrhizapilze, die eine große Austauschfläche
in engem Kontakt mit der Plasmamembran der Wirtszelle bilden, sind die bei Flechten bildenden Ascomyceten weit verbreiteten intraparietalen Haustorien strukturell sehr einfach gebaut. Ein unscheinbares, aber funktionell wichtiges Element ist die hydrophobe Versiegelung der Pilz-Algen-Kontaktstelle und der gesamten Oberflächen im Thallusinneren mit Hydrophobinen, vom Pilz gebildeten Proteinen mit hochinteressanten Eigenschaften. Mit ihrem wechselfeuchten Wasserhaushalt (Poikilohydrie) sind Flechten bildende Pilze und ihre Photobionten an kontinuierliche Wassergehaltsschwankungen zwischen Wassersättigung und Austrocknung angepasst. Unter Trockenstress schrumpfen die Zellen beider Partner und jene des Mykobionten cavitieren (implodieren). Die trockenstressbedingte cytoplasmatische Cavitation ist reversibel und wird schadlos überstanden.
Im ausgetrockneten Zustand überleben Flechtenpilze und ihre Photobionten Extrembedingungen, u. a. die
Untersuchung mit ionisierender Elektronenstrahlung unter Hochvakuumbedingungen im Tieftemperatur-Rasterelektronenmikroskop oder die mehrtägige Exposition im Weltall.

Summary:
Lichens: ecological aspects of the relationship between fungi and algae. Lichen-forming fungi differentiate
various structures at the contact site with their photoautotrophic partner, depending on the taxonomic affiliation as well as cell wall structure and composition of the photobiont. In contrast to the complex haustoria of many plant pathogenic fungi or of the widespread arbuscular mycorrhizal fungi, which form large exchange surfaces
in tight contact with the plasma membrane of their host cell, the common and widespread intraparietal haustoria
of lichen-forming ascomycetes are comparatively simple. A very inconspicuous, but functionally important
element is the sealing of the mycobiont-photobiont interface and of all other surfaces in the thalline interior with hydrophobins, mycobiont-derived hydrophobic wall surface proteins with unique properties. With their poikilohydric water balance, lichen-forming fungi and their photobionts are adapted to continuous fluctuations in
water contents from saturation to desiccation. Drought stressed cells shrivel; those of the fungal partner cavitate
(implode). Drought stress induced cytoplasmatic cavitation is reversible; the cells fully recover upon rehydration.
In the desiccated state lichen-forming fungi and their photobionts survive extreme conditions such as the investigation with the ionising electron beam under high vacuum conditions in a low temperature scanning electron
microscope, or exposure to space conditions for several days.

Abstract

Flechten bildende Pilze bilden unterschiedliche Kontaktstrukturen aus, je nach taxonomischer Zugehörigkeit
und Zellwandstruktur und -zusammensetzung ihres Photobionten. Im Vergleich zu den Haustorialapparaten
vieler pflanzenpathogener Pilze oder der weit verbreiteten arbuskulären Mykorrhizapilze, die eine große Austauschfläche
in engem Kontakt mit der Plasmamembran der Wirtszelle bilden, sind die bei Flechten bildenden Ascomyceten weit verbreiteten intraparietalen Haustorien strukturell sehr einfach gebaut. Ein unscheinbares, aber funktionell wichtiges Element ist die hydrophobe Versiegelung der Pilz-Algen-Kontaktstelle und der gesamten Oberflächen im Thallusinneren mit Hydrophobinen, vom Pilz gebildeten Proteinen mit hochinteressanten Eigenschaften. Mit ihrem wechselfeuchten Wasserhaushalt (Poikilohydrie) sind Flechten bildende Pilze und ihre Photobionten an kontinuierliche Wassergehaltsschwankungen zwischen Wassersättigung und Austrocknung angepasst. Unter Trockenstress schrumpfen die Zellen beider Partner und jene des Mykobionten cavitieren (implodieren). Die trockenstressbedingte cytoplasmatische Cavitation ist reversibel und wird schadlos überstanden.
Im ausgetrockneten Zustand überleben Flechtenpilze und ihre Photobionten Extrembedingungen, u. a. die
Untersuchung mit ionisierender Elektronenstrahlung unter Hochvakuumbedingungen im Tieftemperatur-Rasterelektronenmikroskop oder die mehrtägige Exposition im Weltall.

Summary:
Lichens: ecological aspects of the relationship between fungi and algae. Lichen-forming fungi differentiate
various structures at the contact site with their photoautotrophic partner, depending on the taxonomic affiliation as well as cell wall structure and composition of the photobiont. In contrast to the complex haustoria of many plant pathogenic fungi or of the widespread arbuscular mycorrhizal fungi, which form large exchange surfaces
in tight contact with the plasma membrane of their host cell, the common and widespread intraparietal haustoria
of lichen-forming ascomycetes are comparatively simple. A very inconspicuous, but functionally important
element is the sealing of the mycobiont-photobiont interface and of all other surfaces in the thalline interior with hydrophobins, mycobiont-derived hydrophobic wall surface proteins with unique properties. With their poikilohydric water balance, lichen-forming fungi and their photobionts are adapted to continuous fluctuations in
water contents from saturation to desiccation. Drought stressed cells shrivel; those of the fungal partner cavitate
(implode). Drought stress induced cytoplasmatic cavitation is reversible; the cells fully recover upon rehydration.
In the desiccated state lichen-forming fungi and their photobionts survive extreme conditions such as the investigation with the ionising electron beam under high vacuum conditions in a low temperature scanning electron
microscope, or exposure to space conditions for several days.

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Item Type:Book Section, refereed, further contribution
Communities & Collections:07 Faculty of Science > Department of Plant and Microbial Biology
Dewey Decimal Classification:580 Plants (Botany)
Language:English
Date:2009
Deposited On:05 Feb 2010 12:54
Last Modified:05 Apr 2016 13:51
Publisher:Verlag Dr. Friedrich Pfeil
Series Name:Rundgespräche der Kommission für Ökologie, Bayerische Akademie der Wissenschaften
Number:36
ISSN:0938-5851
ISBN:978-3-89937-096-6
Official URL:http://www.pfeil-verlag.de/08oeko/d3_96a.php#02
Related URLs:http://opac.nebis.ch/F/?local_base=NEBIS&con_lng=GER&func=find-b&find_code=SYS&request=005858702

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