Gefahr erkannt, Gefahr gebannt: Entstehungsprozesse neu auftretender Pilzkrankheiten verstehen

• Antragsteller: Professor Dr. Gerald Kerth, seit 1/2019
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396686709

Neu auftretende Krankheiten stellen eine drastische Bedrohung für den Erhalt zahlreicher Pflanzen und Tiere dar. Innerhalb dieser hat die Anzahl an Pilzerkrankungen ein bislang unerreichtes Ausmaß angenommen und zu einigen der schwersten Ab- und Aussterbeereignisse, die jemals bei Wildarten beobachtet wurden, geführt. Ein oftmals rasches und unerwartetes Auftreten dieser Krankheiten in Kombination mit hohen Sterblichkeitsraten stellt eine große Herausforderung für den Naturschutz dar. Die Zunahme der Bedrohung durch Pilze scheint mit menschlichen Aktivitäten in Verbindung zu stehen. Durch den Transport von Pilzarten an Orte außerhalb ihres ursprünglichen Verbreitungsgebietes, werden massive Krankheitsausbrüche im naiven Wirt begünstigt. Neueinführungen von Erregern, die zum Ausbruch von Krankheiten führen, bieten ausgezeichnete Möglichkeiten, um grundlegende Fragen der Evolutionsbiologie zu beantworten, als auch Informationen zur Bewältigung solcher Krankheiten zu erfassen. Als Fallstudie bietet sich das Weißnasen-Syndrom an. Im Jahr 2006 wurde das Weißnasen-Syndrom erstmals in Nordamerika entdeckt, wo es seitdem mehrere Arten von Fledermäusen bedroht, und eine bislang beispiellose Massenmortalität von über sechs Millionen überwinternden Fledermäusen zur Folge hatte. Als Krankheitserreger gilt der Pilz Pseudogymnoascus destructans (Pd), welcher erst vor kurzem als eine eingeführte Art aus Europa identifiziert wurde, wobei dort keine Massenmortalitäten in Fledermäusen ausgelöst werden. Mit Hilfe eines großen genomischen Datensatzes basierend auf Isolaten aus dem natürlichen Verbreitungsgebiet von Pd in Europa, kombiniert mit hochmodernen Analysen, können Populationsstruktur und Evolutionsprozesse im ursprünglichen Verbreitungsgebiet rekonstruiert werden. Gleiches kann für die kürzliche Einführung des Erregers in Nordamerika erzielt werden. Daher ist es das erste Ziel dieses Projektes die Faktoren zu bestimmen, welche die Populationsstruktur von Pd im natürlichen Vertbreitungsgebiet beeinflussen. Durch die Entwicklung von Modellen werden Vorhersagen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Populationsstruktur des Pilzes und des möglichen Auftretens von virulenten Stämmen durch sexuelle Reproduktion bestimmt. Das zweite Ziel ist es, die Ursprungspopulation in Europa zu lokalisieren und den Zeitpunkt der Einführung in Nordamerika zu ermitteln. Zusätzlich wird untersucht, ob adaptive genetische Veränderungen zwischen dem Zeitpunkt der Einführung und dem Krankheitsausbruch stattfanden, welches den Vorgang der lokaler Anpassung in situ unterstützt. Das abschließende Ziel ist es, die genetische Basis und Struktur der lokalen Anpassung, insbesondere der temperaturabhängigen Anpassung, von Pd in verschiedenen Gebieten der natürlichen Verbreitung zu untersuchen. Das Erreichen dieser drei Projektziele deckt nicht nur die Evolutionsgeschichte von Pd in Europa auf, sondern gibt auch weitere Einblicke in das Auftreten von Krankheitserregern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Michael Bekaert, Ph.D.
• Ehemaliger Antragsteller: Sébastien Puechmaille, Ph.D., bis 12/2018