Flechten besiedeln alle Regionen der Erde, von den Polen bis zum Äquator. Es handelt sich um Lebensgemeinschaften von Pilzen und Algen zum beiderseitigen Vorteil. Dabei spielen die von den Pilzpartnern erzeugten Flechtenstoffe eine zentrale Rolle.

Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Bayreuth, der Universität Hohenheim und der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns hat jetzt herausgefunden, wie unterschiedliche Klimaverhältnisse die Eigenschaften von Flechtenstoffen und dadurch die Evolution sowie die globale Verbreitung von Flechten beeinflussen. In den „Ecology Letters“ stellen sie ihre Forschungsergebnisse vor, wie die Universität Bayreuth mitteilt.

"Die in den Flechten miteinander verbundenen Pilze und Algen stehen in engen Austauschbeziehungen. Die Pilzpartner (Mykobionten) bilden mit ihren Hyphen meistens den Hauptanteil des Flechtenkörpers. Auf diese Weise schützen sie die Algen (Photobionten) vor den UV-Strahlen des Sonnenlichts und anderen schädlichen Umwelteinflüssen. Im Gegenzug verschaffen sich die Pilze lebensnotwendige Kohlenstoffverbindungen, welche die Algen durch Photosynthese produzieren", heißt es.

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Wie die Forscher*innen festgestellt hätten, betreiben einige Flechtenpilze für diese Selbstversorgung mit Kohlenstoff einen hohen Aufwand: Sie schützen die gegen UV-Strahlung besonders empfindlichen Grünalgen, indem sie sogenannte „Flechtenstoffe“ produzieren, welche die UV-Strahlung absorbieren. Zugleich erleichtern diese Flechtenstoffe – sie würden in der Forschung als Sekundärmetaboliten bezeichnet – den Kohlenstoff-Transfer von den Algen zu den Pilzen.

Die in verschiedenen Regionen der Erde von den Pilzpartnern produzierten Flechtenstoffe unterschieden sich dabei deutlich hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften. Die Fähigkeit zur Absorption von UV-Strahlung sei unterschiedlich stark ausgeprägt, und ebenso auch ihre Wasserlöslichkeit.

Je löslicher die Flechtenstoffe sind, desto größer ist in Regionen mit hohem Niederschlag und hohen Temperaturen die Gefahr, dass die Flechtenstoffe ausgewaschen werden. Die Forscher*innen aus Bayreuth, Hohenheim und München haben diese weltweit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften der Flechtenstoffe in aufwändigen Berechnungen identifiziert.

Parallel dazu haben sie bereits vorhandene große Datenbestände zum globalen Vorkommen sowie zu den ökologisch relevanten Merkmalen von mehr als 10.000 Flechtenarten analysiert. Bei der gemeinsamen Analyse dieser Daten fanden sie heraus: Die UV-Absorptionsfähigkeit und die Wasserlöslichkeit der Flechtenstoffe haben einen klar erkennbaren Einfluss auf die Evolution und die globale Verbreitung von Flechten.