Die Vielfalt und Häufigkeit von Chytriden auf dem Grönländischen Eisschild

Verborgenes Leben auf einem schmelzenden Eisschild

Die Oberfläche des Grönländischen Eisschilds mag wie eine gefrorene Wüste aussehen, beherbergt aber in Wirklichkeit eine lebhafte mikroskopische Welt. Dunkle Blüten von Eisalgen beschleunigen das Schmelzen, indem sie Sonnenlicht absorbieren, und diese Studie untersucht ihre wenig bekannten Pilzfeinde: winzige, schwimmfähige Pilze namens Chytriden. Indem die Forschenden verfolgen, wo diese Pilze vorkommen, wie zahlreich sie sind und wie vielfältig ihre Abstammungslinien sind, legen sie ein unsichtbares Beziehungsgeflecht offen, das beeinflussen könnte, wie schnell Grönlands Eis in einem sich erwärmenden Klima verschwindet.

Winzige Pilze mit großer Rolle

Chytriden sind einfache Pilze, die mikroskopische, geschwänzte Sporen produzieren, die durch Wasser schwimmen können. Weltweit greifen viele Chytriden Algen an, durchbohren ihre Zellen und ernähren sich von ihnen, während andere totes Material verwerten. Auf dem grönländischen Eis überziehen im Sommer dunkel pigmentierte Algen der Gattung Ancylonema die Oberfläche, tragen zur Verdunkelung des Eises bei und erhöhen so die Schmelze. Frühere Beobachtungen deuteten darauf hin, dass Chytriden diese Algen infizieren, doch niemand hatte bislang gemessen, wie viele vorhanden sind oder wie viele verschiedene Typen über den Eisschild verteilt vorkommen.

Probenahme der lebenden Haut des Eises

Das Team sammelte zwischen 2019 und 2023 Proben aus vier Regionen Grönlands, von Süden nach Norden und von Osten nach Westen. Sie konzentrierten sich auf drei Haupttypen von Oberflächenlebensräumen: „dunkles Eis“, die oberen Zentimeter sonnenbeschienenen, algengesättigten Eises; hell gefärbte Flecken aus rotem und grünem Schnee; und wassergefüllte Vertiefungen, sogenannte Kryokonit-Löcher, die dunkle Sedimente und dichte mikrobielle Gemeinschaften enthalten. Sie frierten und filterten das Material ein und extrahierten dann genetisches Material, um die kleine Untereinheit der ribosomalen RNA-Gene auszulesen, die als Barcode für verschiedene Organismen dienen. In einer konzentrierten Feldkampagne 2022 entnahmen sie über drei Wochen wiederholt Proben aus denselben Dunkleis-Patches und benachbarten Kryokonit-Löchern und nutzten eine DNA-Zählmethode namens qPCR, um im Zeitverlauf abzuschätzen, wie viele Kopien von Chytrid-Genen vorhanden waren.

Ein Wald neuer pilzlicher Zweige

Als die Forschenden die Pilz-Gensequenzen zusammenfügten und verglichen, fanden sie 99 vollständige Sequenzen, die zu früh aufzweigenden Pilzgruppen gehörten, einschließlich der Chytriden. Durch das Einordnen dieser Sequenzen in detaillierte Stammbäume zeigten sie, dass die meisten Linien vier Hauptordnungen der Chytriden zuzuordnen waren, mit einem kleineren Anteil aus zwei verwandten Pilzgruppen. Auffällig war, dass nur zwei Sequenzen eindeutig bekannten Arten entsprachen; der Rest unterschied sich von allen beschriebenen Pilzen. Je nach Ähnkeitsschwelle identifizierte das Team zwischen 63 und 81 potenziell neue Linien. Viele davon fanden sich sowohl im dunklen Eis als auch im gefärbten Schnee und erinnerten oft stark an unkultivierte Pilze, die zuvor in anderen kalten Lebensräumen wie alpinen Böden, Meereis und Gletschereis an anderen Orten der Welt nachgewiesen wurden. Das deutet darauf hin, dass sich eine weitverbreitete, aber größtenteils unbenannte Radiation von Chytridpilzen in eisigen Habitaten etabliert hat.

Beobachtung von Auf- und Abstieg pilzlicher Populationen

Die qPCR-Messungen aus der Schmelzsaison 2022 zeigen, dass Chytriden im dunklen Eis weitaus häufiger sind als in Kryokonit-Löchern—etwa um eine Größenordnung höher. Innerhalb von 21 Tagen schwankten die Chytrid-Genkopien in Dunkleis-Proben deutlich, während die Werte in Kryokonit relativ stabil blieben. Beim Vergleich der Chytrid-Signale mit der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft stellten die Forschenden fest, dass Chytriden im Mittel etwa 2,6 % der aktiven Organismen im dunklen Eis ausmachten, aber nur rund 0,5 % in Kryokonit. Innerhalb des dunklen Eises hob sich eine Gruppe, die Mesochytriales, als besonders aktiv hervor. Einige dieser Linien stehen in enger Verwandtschaft zu Chytriden, die dafür bekannt sind, Schneealgen zu infizieren, was darauf hindeutet, dass sie Parasiten sowohl von Schnee- als auch von Gletschereis-Algen in Grönland sein könnten.

Welche Bedeutung diese Mikroben für das Schmelzen haben könnten

Obwohl die Studie nicht direkt die Infektion einzelner Algenzellen misst, deutet die Kombination aus hoher Chytrid-Diversität, starker Präsenz in algengesättigtem Eis und Verknüpfungen zu bekannten Algenparasiten darauf hin, dass diese Pilze die Algenblüten regulieren könnten, die das Eisschild verdunkeln. Wenn Chytriden die Algenbiomasse zu Schlüsselmomenten reduzieren, könnten sie das Verdunkeln der Oberfläche leicht verlangsamen; wenn sie organisches Material effizient recyceln, könnten sie stattdessen weiteres mikrobielles Wachstum fördern. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass es entscheidend sein wird, genau zu bestimmen, welche Chytrid-Arten welche Algen infizieren und wie sich ihre Populationen durch die Schmelzsaison entwickeln, um diese verborgene „Top-down“-Kontrolle zu verstehen. Ihre Arbeit liefert die erste quantitative und evolutionäre Karte der Chytriden über Grönlands Eis und bereitet den Boden für weitere Forschung dazu, wie mikroskopische Parasiten das Schicksal eines riesigen Eisschilds subtil beeinflussen können.

Zitation: Perini, L., Zervas, A., Feld, L. et al. The diversity and abundance of chytrids on the Greenland Ice Sheet. Sci Rep 16, 11175 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41468-5

Schlüsselwörter: Grönländischer Eisschild, Gletschereis-Algen, Chytridpilze, supraglaziale Ökosysteme, mikrobielle Diversität