Es ist rund hundert Jahre her, daß der bedeutende Schweizer Botaniker Simon Schwendtner die wahre Natur der Flechten entdeckte, die keine eigenen Typen von Organismen sind, sondern Doppelwesen: Pilze, in deren Geweben grüne Algen hausen. Diese Vereinigung ist keineswegs zufällig; vielmehr besteht jede Flechtenart aus ganz spezifischen Pilzen und Algen. Seit dieser Entdeckung haben viele Forscher versucht, solche merkwürdigen Doppelorganismen auch künstlich zu züchten – anfangs, um die lange umstrittene Doppelnatur zu beweisen, später, um das Geheimnis zu klären, weshalb eigentlich diese beiden einander fremden Organismen sich zu einer neuen Einheit verbinden. Bislang waren jedoch alle Versuche, die beiden Partner dieser seltsamen Lebensgemeinschaft künstlich zusammenzubringen, erfolglos geblieben.

Nun ist es Dr. Vernon Amadjian von der Clark-Universität in Worcester (Massachusetts) endlich gelungen, die Synthese dieser Komponerten bei Experimenten mit der Flechte Acarospora tuscata zu erzielen. Wie der Forscher im „American Journal of Botany“ berichtet, wollten sich die Sporen des Pilzes und die Zellen der Alger, die jene Flechtenart bilden, auf Nährboden keineswegs zusammenfinden. Erst als dem Nährboden die eigentlichen Nährstoffe entzogen und die beiden Teilorganismen auf reinem Agar-Agar-Gelee kultiviert wurden, begann das Pilzgewebe sehr schnell die Algen zu umschließen, und es entwickelten sich die typischen Strukturen und Organe der Flechte. Die eingeschlossenen Algenzellen wurden grün, waren also gesund und assimilisationsfähig, während die nicht eingeschlossenen Zellen langsam abstarben.

Anscheinend profitieren beide Partner voneinander in einer echten Symbiose. Der Pilz schützt die in seinen Gewebefäden lebenden Algen vor übermäßiger Lichteinstrahlung und versorgt sie zum Teil auch mit Mineralsalzen, die er allerdings mindestens zu einem Teil aus den abgestorbenen Geweben „seiner“ Algenzellen bezieht. Er ernährt sich also „saprophytisch“ von seinen Einwohnern. Die Algen wiederum liefern dem Pilz nicht nur totes Gewebe, sondern auch Vitamine und Kohlensäure.

Der Flechtenorganismus ist eine typische „Notgemeinschaft“, die sich nur bei einem Mangel an Nährstoffen bildet und wieder zerfällt, sobald die Ernährungsverhältnisse besser werden. Diese Beobachtungen stimmen überein mit den Lebensbedingungen der „nichtsynthetischen“, natürlichen Flechten. Die rund 16 000 verschiedenen Arten existieren überall unter extremen Verhältnissen bei knapper Nahrung oder bei sehr niedriger Temperatur, in einer Umwelt also, in der einer der Partner allein nicht mehr lebensfähig ist: in den Hochgebirgen bis in Höhen von 6000 Metern, auf kahlen Felsen und in arktischen und antarktischen Regionen, in denen die Flechten die Vorposten des Pflanzenreichs sind.

Diese extremen physiologischen Leistungen wurden auch durch die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Untersuchungen des Privatdozenten Dr. Lange bestätigt. Bei Experimenten über Gasaufnahme und Gasabgabe von Flechten unter verschiedenen Temperaturbedingungen stellte sich heraus, daß viele Flechten noch bei starker Kälte Kohlendioxyd aufnehmen, also einen Stoffwechsel durchführen. Während alle höheren Pflanzen bei sechs Grad unter Null die Kohlensäureaufnahme einstellen, funktioniert bei der Flechte Cladonia alcicornis der Stoffwechsel noch bis zu 23 Grad unter Null. Für einige Flechten liegt in dem Temperaturbereich zwischen Null und minus zehn Grad sogar das Stoffwechsel-Optimum.

Es steht zwar keineswegs mit Sicherheit fest, daß die Flechten bei solchen Kältegraden auch aus anorganischer Substanz, aus gelösten Salzen oder Kohlensäure der Luft die Bildung neuer organischer Substanz mit Hilfe des Blattgrüns durchführen – doch ist dies sehr wahrscheinlich. Freilich bleibt es rätselhaft, wie solche biochemischen Prozesse in dem gefrorenen Flechtenkörper ablaufen können und wie sich der An- und Abtransport der „Vor- und Fertigprodukte“ innerhalb der gefrorenen Algenzellen vollzieht.

H. Petersen