Flechten

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Einleitung

Flechten, symbiotische Lebensgemeinschaften von Grünalgen oder Cyanobakterien und Pilzen.

In diesen Lebensgemeinschaften sind die Zellen der Algen oder Cyanobakterien eingebettet in ein dichtes, filziges Geflecht von Hyphen (Pilzfäden), das wie ein Schwamm wirkt, Wasser und Mineralstoffe speichert und ihnen ein feuchtes, schützendes Milieu bietet. Im Gegenzug ernähren die Algen bzw. Cyanobakterien durch ihre photosynthetische Tätigkeit den Pilz, der als heterotropher Organismus organische Substanzen aufnehmen muss, mit Kohlenhydraten. Äußerlich ist nicht erkennbar, dass Flechten Lebensgemeinschaften sind.

Da Algen und Cyanobakterien Photosynthese betreiben, werden sie auch als die Photobionten der Lebensgemeinschaft bezeichnet. Cyanobakterien wurden früher Blaualgen genannt, deshalb heißen Flechten, deren Photobiont ein Cyanobakterium ist, heute gelegentlich noch Blaualgenflechten. Man schätzt, dass es weltweit etwa 400 Gattungen und 20 000 Arten von Flechten gibt.

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Lebensräume und Lebensformen

Die beiden Symbiosepartner einer Flechte können im Gegensatz zu den Einzelorganismen aufgrund ihrer Lebensgemeinschaft in extremen Biotopen existieren. Häufig findet man Flechten als einzige Makroorganismen in unwirtlichen Lebensräumen wie der polaren Region. Flechten weichen dem Konkurrenzdruck aus, indem sie auf nackten Felsen (und deshalb auch auf Hausmauern und Dächern), auf Baumrinden oder unfruchtbaren Böden wachsen. In den Nebelwäldern (siehe Regenwald) der tropischen Hochgebirge ist die Flechtendichte besonders hoch.

Obwohl das Bauprinzip im Wesentlichen immer gleich ist (eine Alge oder ein Cyanobakterium ist in Pilzhyphen eingebettet), gibt es zwischen den verschiedenen Arten eine überraschende Vielfalt an Formen. Bekannte Typen sind die Gallertflechten, deren Schleimklumpen aus Cyanobakterien von Pilzhyphen durchwuchert sind. Häufiger sind Krustenflechten, Laub- und Strauchflechten sowie Bartflechten, deren Namen jeweils die Wuchsform beschreiben. Von der Größe her können Flechten winzige, punktförmige Kolonien auf Steinen bilden, aber auch wie z. B. die Bartflechten in meterlangen Strängen von Baumästen herabhängen.

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Fortpflanzung

Die Fortpflanzung der Flechten geschieht durchweg vegetativ (ungeschlechtlich). Kleine Teilchen des Flechtenkörpers, die als Soredien bezeichnet werden und die einige von Pilzhyphen umschlossene Algen- bzw. Cyanobakterienzellen enthalten, werden vom Wind abgelöst und weit verbreitet. Landet das Soredium auf einem geeigneten Untergrund, so bildet sich ein neuer Flechtenkörper. Ein günstiger Landeplatz sind z. B. klebrige und nährstoffhaltige Vogelexkremente auf Felsen. Während sich die Alge oder das Cyanobakterium nur vegetativ teilt, kann der Pilzpartner durchaus die für Pilze typischen Fruchtkörper (Apothecien oder Perithecien) ausbilden und Sporen abgeben. Werden die Sporen mit Wind und Wasser verbreitet, so keimen sie meist nur, wenn sie mit dem zugehörigen Photobionten in Kontakt kommen.

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Symbiose

Wie eng die Lebensgemeinschaft der beiden Organismen ist, zeigt sich u. a. daran, dass der Flechtenkörper (der Thallus) komplexe, flechtenspezifische Verbindungen zu synthetisieren vermag. Weder der Photobiont noch der Pilz allein können derartige, oft charakteristisch gefärbte Verbindungen herstellen. Die organische Substanz für diese Syntheseleistung wie überhaupt für die Ernährung des Pilzes liefern die Algen bzw. Cyanobakterien, die allerdings die Kohlenhydrate und Zuckeralkohole nicht „freiwillig” abgeben. Vielmehr bilden die Pilzhyphen Haustorien, gleichsam Saugschläuche, mit denen sie durch die Zellwand in die Zelle des Photobionten eindringen, ohne jedoch den eigentlichen Zellinhalt zu erreichen. Manchmal bleibt dieser Angriff noch in der Zellwand stecken, doch kann der Pilz durch diesen Kontakt die benötigten Stoffe abzapfen. Die Alge bzw. das Cyanobakterium wird offensichtlich in dieser Lebensgemeinschaft ausgebeutet und bekommt als Gegenleistung nur einen sicheren Lebensraum. Treten Cyanobakterien der Gattung Nostoc als Symbiosepartner auf, optimieren sie die Ernährung des Pilzes zusätzlich durch ihre Stickstofffixierung. Gelegentlich ist zu beobachten, dass sich ein dritter Partner dieser Gemeinschaft anschließt. Das ist häufig ein Cyanobakterium, es kann aber auch eine weitere Alge sein. Manche Pilze nisten sich als Schmarotzer oder Flechtenparasiten ein und lassen sich ernähren. Sogar Flechten können mit anderen Flechten „Wohngemeinschaften” bilden, wobei nicht klar ist, wer in diesem Fall von wem profitiert.