Pilze

Pilze stellen eine artenreiche Organismengruppe (man kennt etwa 100 000 Arten) dar. Zu den Pilzen gehören z. B. Hutpilze, Schimmelpilze und Hefepilze.

Pilze sind eukaryotische Organismen (kernhaltige Zellen), die kein Chlorophyll enthalten. Sie bilden in der biologischen Systematik ein eigenes Reich (Fungi).

Bau der Hutpilze
Gräbt man vorsichtig einen Hutpilz aus dem Boden heraus und entfernt die Erde, dann findet man am Ende des Stiels ein feines weißes Geflecht, das Pilzgeflecht, auch Myzel genannt. Betrachtet man das Geflecht mit der Lupe und unter dem Mikroskop, erkennt man, dass es aus verzweigten weißen mehrzelligen Fäden, den Zellfäden oder Hyphen, besteht. In den Zellwänden der Pilzfäden befindet sich im Unterschied zu Pflanzen nicht Cellulose, sondern Chitin. Dieses unterirdische, weit verzweigte Geflecht feiner Pilzfäden durchwächst den Boden oft mehrere Meter weit. Dieses Pilzgeflecht ist der eigentliche Pilz. Das Pilzgeflecht bildet bei günstigen Bedingungen, z. B. Feuchtigkeit und Wärme, den oberirdischen Teil der Pilze, den Fruchtkörper, aus. Dieser ist in Stiel und Hut gegliedert. Der Fruchtkörper trägt auf der Unterseite des Hutes eine Schicht aus feinen Röhren oder aus strahlig angeordneten blattartigen Lamellen. Nach diesem charakteristischen Merkmal teilt man die Hutpilze in zwei Gruppen ein, in die Röhrenpilze und die Lamellenpilze oder Blätterpilze.

Zu den Röhrenpilzen gehören z. B. Maronenröhrling, Steinpilz, Butterpilz, Birkenpilz. Lamellenpilze sind beispielsweise der Fliegenpilz, der Wiesen-Champignon, der Grüne Knollenblätterpilz und der Riesenschirmpilz.

Ernährung der Hutpilze
Unter dem Mikroskop stellt man fest, dass die Pilzfäden in ihren Zellen keine Chloroplasten mit Chlorophyll besitzen. Sie müssen sich von organischen Stoffen (Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen) ernähren. Die Pilze ernähren sich heterotroph, wie die meisten Bakterien, Tiere und der Mensch.

Die benötigten organischen Stoffe entnehmen die meisten Hutpilze den abgestorbenen Teilen von Pflanzen und Tieren. Die organischen Stoffe werden zu anorganischen Stoffen, z. B. Kohlenstoffdioxid oder Wasser, abgebaut. In diesem Prozess werden die abgestorbenen Pflanzen und Tiere zersetzt. Damit gehören die meisten heterotroph lebenden Hutpilze im Stoffkreislauf der Natur zu den Zersetzern (Destruenten).

Fortpflanzung der Hutpilze
Auf der Hut-Unterseite des Fruchtkörpers werden in den Röhren bzw. an den Lamellen Millionen sehr kleiner Sporen gebildet. Sie dienen der ungeschlechtlichen Fortpflanzung und Vermehrung der Pilze.
Der Wind verbreitet die Pilzsporen. Bei günstigen Lebensbedingungen (Feuchtigkeit, Wärme) keimen sie aus und wachsen zu feinen Pilzfäden heran. Da die Spore nur einen halben Chromosomensatz besitzt, so hat auch das sich daraus bildende Myzel nur einen halben Chromosomensatz. Treffen sich zwei solcher Pilzfäden, dann kommt es zur Vereinigung. Sie bilden ein neues, weit verzweigtes Pilzgeflecht mit einem vollständigen Chromosomensatz. Dieses Pilzgeflecht bildet bei optimalen Bedingungen oberirdisch neue Fruchtkörper aus.

Der alte Fruchtkörper stirbt nach Ausfall der Sporen ab. Das Pilzgeflecht in der Unterlage (Erde, Baumstämme usw.) bleibt in der kalten Jahreszeit erhalten und bildet im nächsten Jahr neue Fruchtkörper aus.

Schimmelpilze

Vorkommen und Bau der Schimmelpilze
Jeder hat schon beobachtet, dass Gemüse, Früchte, Brot, Marmelade und andere Nahrungsmittel sowie Speisereste sich nach einigen Tagen mit einem weißlichen, grünen, dunklen oder andersfarbigen Überzug bedeckt werden. Die Nahrungsmittel sind schimmelig geworden. Zuerst bilden sich nur kleine Flecken, die schnell größer werden, bis die Oberfläche völlig mit einem pelzartigen, farbigen Schimmelrasen überzogen ist. Erst mit der Lupe und dem Mikroskop betrachtet, erkennt man die feinen Pilzfäden, die als dichtes Pilzgeflecht (Myzel) die Nahrungsmittel durchziehen.

Das Pilzgeflecht bildet Sporenträger aus, die Sporen tragen. Die Anordnung der Sporen ist artspezifisch. Daran erkennt man die drei Vertreter der Schimmelpilze, den Köpfchenschimmel, Pinselschimmel und Gießkannenschimmel.

Ernährung der Schimmelpilze
Die Schimmelpilze enthalten in ihren Pilzfäden wie die Hutpilze keine Chloroplasten und kein Chlorophyll. Sie ernähren sich wie diese heterotroph, d. h. von organischen Stoffen. Diese Stoffe entziehen sie beispielsweise den Nahrungsmitteln und Speiseresten, den abgestorbenen Pflanzenteilen oder den Resten toter Tiere. Die organischen Stoffe werden zu anorganischen Stoffen abgebaut, z. B. zu Kohlenstoffdioxid und Wasser, die dann von Pflanzen wieder aufgenommen werden können.
Die befallenen Nahrungsmittel, Pflanzen- und Tierreste werden von Pilzfäden durchwachsen und nach und nach zersetzt. Die Schimmelpilze tragen als Zersetzer (Destruenten) im Stoffkreislauf der Natur ebenfalls zur Beseitigung abgestorbener Organismen bei.

Fortpflanzung der Schimmelpilze
Schimmelpilze bilden Sporen zur ungeschlechtlichen Fortpflanzung aus. Schon durch eine geringe Luftbewegung kann beispielsweise die Wand der Sporenkapsel des Köpfchenschimmels aufplatzen, die Sporen werden frei und über die Luft fortgetragen. Auch der Pinselschimmel und der Gießkannenschimmel pflanzen sich ungeschlechtlich durch Abschnüren einer großen Menge von Sporen fort. Gelangen die Sporen auf eine Unterlage mit organischen Stoffen, keimen sie zu neuen Pilzfäden aus. Die Pilzfäden durchwachsen die Unterlage und bilden ein neues Pilzgeflecht, auf dem wieder neue Sporenträger mit Sporen heranwachsen. Der Fortpflanzungsvorgang kann wieder beginnen. Zum Auskeimen der Sporen und zum Heranwachsen der Pilzfäden zum Pilzgeflecht benötigen die Schimmelpilze außer organischen Stoffen als Nahrung noch Wasser und eine bestimmte Temperatur.

Bedeutung der Schimmelpilze
Die Bedeutung der Schimmelpilze ist sehr vielfältig. Sie sind beispielsweise als Zersetzer (Destruenten) wichtige Glieder im Stoffkreislauf der Natur. Sie sind aber auch Material- und Nahrungsschädlinge sowie Helfer bei der Herstellung von Lebensmitteln und Antibiotika. Aufgrund ihrer heterotrophen Ernährungsweise können Schimmelpilze, wenn sie Nahrungsmittel aller Art, Futtermittel (z. B. Stroh, Heu, Getreidekörner) oder Rohstoffe (z. B. Holz, Leder) befallen, diese zersetzen. Dabei bilden sie giftige Stoffe (Toxine), die für den Menschen bzw. für die Tiere schädlich sind, da sie Krankheiten (z. B. Krebs) verursachen können. Seit Jahrtausenden werden wenige Schimmelpilzarten vom Menschen zur Herstellung von Lebensmitteln genutzt. Bei der "Reifung" einiger Käsesorten, z. B. Camembert und Roquefort, werden ungiftige Schimmelpilze zugesetzt. Sie verleihen dem Käse den typischen Geschmack.

Das bekannte Antibiotikum Penicillin wird aus dem Schimmelpilz Penicillium gewonnen. Penicillin wird in der Medizin gegen bestimmte, krankmachende Bakterien eingesetzt. Das Antibiotikum zerstört die Zellwand dieser Bakterien oder verhindert die Bildung der Zellwand. Die Bakterienzelle kann nicht wachsen und sich nicht vermehren. Heute wird Penicillin in großer Menge in Bioreaktoren durch biotechnologische Verfahren gewonnen.

Hefepilze

Bau und Lebenserscheinungen
Hefepilze sind einzellige Pilze. Jede Hefepilzzelle besteht aus Zellplasma, dem Zellkern, der Zellwand. Unter dem Mikroskop sieht man deutlich in der Mitte der Zelle eine Vakuole. Auch Hefepilze enthalten wie die Hut- und Schimmelpilze kein Chlorophyll. Sie ernähren sich von organischen Stoffen, vor allem von Zucker. Es sind also auch heterotrophe Organismen.
In der Natur kommen Hefepilze u. a. auf Weinbeeren, Johannisbeeren, Äpfeln, Kirschen, Hagebutten und anderen Früchten vor. Lässt man Saft dieser Früchte stehen, bildet sich aus ihm Wein (Alkohol). Die im Fruchtsaft enthaltenen Hefepilze (Weinhefe) haben den Zucker der Früchte in Alkohol umgewandelt ("vergoren"). Es hat sich Wein (Alkohol) gebildet. Dabei wurde Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Dieser Vorgang wird als alkoholische Gärung bezeichnet. Man kann ihn in einer einfachen Wortgleichung darstellen: Diesen Gärungsvorgang der Hefepilze nutzt der Mensch z. B. bei der Herstellung von Lebensmitteln aus.

Fortpflanzung
Stehen den Hefepilzen ausreichend zuckerhaltige Stoffe als Nahrung, genügend Feuchtigkeit und eine günstige Temperatur zur Verfügung, beginnen sich an den Zellen Auswüchse zu bilden, die sich abtrennen und die jeweils zu einer neuen Zelle heranwachsen. Die neuen Zellen können auch zusammenbleiben und Zellketten bilden. Diese Form der ungeschlechtlichen Fortpflanzung wird Sprossung genannt.

Bedeutung der Hefepilze
Einige Hefepilze haben große wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen. Dazu gehören die Weinhefe, Backhefe, Bierhefe und Futterhefe.

Einige Hefepilze gehören zur nätürlichen Flora der menschlichen Haut und Schleimhäute (z. B. Mund-, Vaginal-, Darmschleimhaut). Hefepilze sind auch Krankheitserreger. Tritt eine massenhafte Vermehrung auf, hervorgerufen z. B. durch eine Immunschwäche, so kommt es zu Erkrankungen. Diese durch Pilze verursachten Infektionskrankheiten werden Mykosen (engl. mycoses) genannt.