Sporen und Umgebungsosmolarität

[gabikob]

Hallo,
H.-O. Baral hat ausrichten lasen, daß er der Meinung sei, die aufgeblähten seien aberrante Sporen, die so in den Asci gebildet worden seien. Das kann ich mir vom Beobachtugnsverlauf her eher nicht vorstellen. da werde ich wohl nochmal gucken müssen....
Gruß
Gabriele

[hans]

Mir ist noch was zu der Tau-hypothese eingefallen, Gabriele:

Die Apothecien bzw. Asci brauchen eine bestimmte Feuchte, um die Sporen "abzuschießen". Z.B. überdauert Hypoxolon fuscum in trockenem Zustand mehr als ein Jahr, aber wenn das Stroma angefeuchtet wird, schießen die Apothecien munter weiter (Ingold (1965): Spore Liberation).

Vielleicht kann Christoph mehr dazu sagen.

Servus, Hans

[hans]

Hast ganz recht Gabriele, meine Beiträge sind ziemlich phantasievoll .

Aber an der Sache mit dem pH könnte schon was dran sein. Der Säuregrad kommt natürlich wegen der H- bzw. OH-Ionen in der Lösung zustande, was dann auch mit der Osmolarität zu tun hat. Aber: Lösungen mit +/- neutralem pH können durchaus eine hohe Osmolarität aufweisen. Nimm z.B. eine 10%ige Kochsalzlösung. Sie weist eine hohe Osmolarität auf, ist aber neutral. Klar spielt die Ionenkonzentration in der umgebenden Lösung eine wichtige Rolle beim Austausch von Wasser. Ich gehe aber davon aus, dass saure und basische Milieus die Porengröße (= Durchlässigkeit) der Sporenwand verändern und dadurch der Wasseraustausch gefördert oder behindert wird. Das kommt Deiner Vermutung nahe in Sachen Ionenkanäle, nur dass es hier um veritable Wassermoleküle geht.

Warum sollte das so sein? Sporen sollen ja nicht auf dem Fruchtkörper bzw. im Ascus anfangen Wasser aufzunehmen und zu keimen, sondern sich erst mal ausbreiten. Und wie schon gesagt, der niedrige pH feuchten Altholzes könnte die Dormanz der Sporen durch eine Öffnung der Poren beenden und die Keimung einleiten.

Was ich als "Reifung" bezeichnet habe, könnte eine Austrocknung und Hydrophobisierung der Sporenoberfläche bedeuten. sobald sie den Ascus verlassen haben. Innerhalb des Ascus keimen Sporen nicht, vermutlich weil dort die Osmolarität hoch ist und so die Wasseraufnahme begrenzt. Die Hydrophobisierung ist vermutlich nur schwer zu durchbrechen, aber vielleicht ist das bei einem niedrigen pH eine Benetzung und damit Keimung wieder möglich, siehe oben.

Noch mal zu den schwarzen Fruchtkörpern: Der Tau könnte schon eine wichtige Rolle spielen, aber nicht als Vektor, sondern zur Sicherstellung der notwendigen Feuchte für die Perithecien, damit die Sporen ausreifen können.

ABER: Erst mal alles Gedankenspielereien. Vielleicht kann jemand sagen, wie sich z.B. die Feuchteverhältnisse auf die Perithecien und Asci auswirken, oder ob an der Hydrophobisierung bzw. einer damit verbundenen Keimungshemmung etwas dran sein könnte.

Beste Grüße vom Spekulanten Hans

[gabikob]

Hallo Hans,

danke für Deine ausführliche Antwort.

Eine ph-Änderung ist bei meiner Untersuchung eher unwahrscheinlich, auch wenn ich das nicht explizit überprüft habe. Die Objektträger und Deckgläser waren direkt nebeneinander aus der jeweils gleichen Schachtel, das Wasser aus der gleichen Flasche und all das zeitlich umittelbar hintereinander...

Ich frage mcih, ob durch eine Änderung des ph-Wertes nicht auch gleichzeitig die Osmolarität durch die hinzugefügten Säure- bzw. Basenmoleküle bzw. in Lösung dann -Ionen verändert wird.
Mist, Chemie ist schon so lange her. Ich werde morgen 'mal den 'pilzvereinseigenen' Chemiker fragen, wie sich das verhält.

Ich frage mich auch, wie die Trocknung zur 'Reife führt. Dann sollten ja eigentlich unreife 'getrocknete' Sporen aus dem Exsikkat auch eher gegen A. dest. resistent sein.
Ich meine, da müßte noch etwas anderes sein.

Zuletzt frage ich mich noch, wie genau sich die Sporenwand in Abhängigkeit vom ph-Wert verändert. Werden da irgendwelche Ionenkanäle geöffnet oder verschlossen, so wei bei menschlichen Zellen auch oder wie geht das?

Du sagst, Tau hilft bei der Verbreitung, gut vorstellbar, aber irgndwann ist nach unten ja Schluß. Brauchen die Sporen dann nicht doch den Wind, Tiere, Schuhsohlen und Kleidung von Pilzfreunden  o. ä. zur Verbreitung?

Auf jeden Fall spannend, weiter zu spekulieren.
Ich werde jedenfalls jetzt einfach weiter immer erstmal Aqua dest verwenden, schon alleine, um zu gucken, was die jeweiligen Sporen so machen...

Gruß
Gabriele

[hans]

Hallo Gabriele,
das Einzige, was mir dazu einfällt ist die Abhängigkeit der Wasseraufnahme von Pilzsporen vom pH. So liegt die optimale Permeabilität der Sporenwand von Penicillium im neutralen Bereich (D. Gottlieb (1978): The germination of the fungus spore. Meadowfield Press: 43). Bei höheren (aber auch niedrigerem) pH, also z.B. bei Zugabe von KOH, macht die Porenwand offenbar bei allen Pilzen "dicht".

Wenn aber eine signifikante pH-Änderung bei Deinen Untersuchungen auszuschließen ist, dann ist es wohl eine Art Reifungsprozess, der im simpelsten Fall eine Austrocknung der Sporenwand bedeutet. Dass solche "reifen" Sporen in A. dest.  nicht quellen, ist möglicherweise einem Infektionsmechanismus zu verdanken, bei dem Hypoxolon-Sporen zwar auch durch Wasser (Regen, Tau) verbreitet werden, aber erst im  chemischen Milieu des (feuchten) Substrates keimen können. Auch dabei könnte der Säuregrad eine Rolle spielen, weil feuchtes Altholz vermutlich einen ziemlich niedrigen pH hat.

Das ist natürlich alles ziemlich spekulativ, aber vielleicht gibt es darüber irgendwelche Studien, auch wenn ich in meiner Literatur erst mal nicht fündig geworden bin.

Beste Grüße, Hans

PS: Tau könnte bei der Sporenverbreitung von Hypoxolon eine wichtige Rolle spielen. Die Färbung des Fruchtkörpers kann kein Zufall sein: Schwarze Körper strahlen Wärme besser ab als helle und kühlen in der Nacht schneller ab, als ihre Umgebung, was zur Kondensation von Luftfeuchte führt. Es bilden sich Tautropfen, die beim Herabfließen möglicherweise Sporen mitnehmen und weiter auf das Substrat verteilen. Zugegeben, auch mehr als spekulativ, aber vielleicht ein Anstoß, weiterzugraben, -zudenken.

[gabikob]

Hallo,
danke!
Ich weiß nicht, ob meine Beobachtung mglw. banal ist.
Tatsächlich habe ich ein Hypoxylon multiforme (galube ich zumindest )mit Aqua dest. mikroskopiert.
Während des Durchmusterns fiel mir auf, daß sich immer mehr Sporen an Stellen, an den die Asci verletzt waren oder Sporen, die außerhalb der Asci waren, aufblähten.
Bei einer Spore hatte  ich sogar den Eindruck, daß schließlich die Öltropfen durch den erhöhten intrazellulären Druck komprimiert waren.

Möglicherweise waren die anderen Sporen durch die Ascushülle geschützt.

Da der Pilz schon ausgesport hatte, habe ich das anschließend mit diesen reifen Sporen probiert. Die haben sich allerdings in Aqua dest. auch nach bis zu 2 Stunden nicht aufgebläht und auch nicht meßbar vergrößert.

Meine Phantasie ist daher, daß die Wandstabilität von Sporen bzgl. der Umgebungsosmolarität vielleicht im Lauf der Reifung zunimmt. Nach dem Aussporen dürften in freier Wildbahn ja hypoosmolare Umgebungen eher die Regel sein.

Wo finde ich Hans-Otto Baral?

Gruß
Gabriele

[Christoph]

Hallo Gabriele,

nehmen wir mal destilliertes Wasser als Extrem. In dem Fall nehmen die Sporen Wasser auf und ihr Volumen nimmt zu (je dünner die Zellwand, desto stärker der Effekt).Deshalb sollte man, wenn man es ganz genau nimmt, bei Sporenmaßen das Untersuchungsmedium mit angeben. In KOH quellen Sporen ja auch ein bisserl.

Inwiefern der Einfluss von Hypo- und/oder Hypertonie quantitativ untersucht wurde, entzieht sich aber meiner Kenntnis. Ich würde Dir empfehlen, Dich da mal mit Hans-Otto Baral kurzzuschließen. Er hat für seine Ascomyzeten den Einfluss von Untersuchungsmedium auf die Maße untersucht. Ich weiß aber nicht, ob sich das nur auf Laugen bezog, die ja gerne zum Reaktivieren von Herbarmaterial verwendet werden.

LG
Christoph

[gabikob]

Hallo,
gibt's Beobachtungen oder/und Literatur zum Verhalten von Sporen (bzw. unreifen Sporen) in hypotoner Umgebung?
Weiß da einer etwas?
Gruß
Gabriele