Die biolumineszenten Pilze

Aristoteles gilt oft als der Erste, der ein kaltes Licht beschrieb, das sich vom Feuer unterscheidet und im Dunkeln leuchtet. Über zweitausend Jahre später weiss man, dass ein Teil dieser Lichter von Pilzen stammt. Biolumineszente Pilze stellen ihr Licht selbst her: ein blasses, zurückhaltendes Grün, das man vor allem in der völligen Dunkelheit eines feuchten Waldes sieht. Heute kennt man über hundert Arten. Wie machen sie das, wozu dient ihnen dieses Licht, und was tut man mit ihrem Geheimnis? Die Wissenschaft ist in den letzten zehn Jahren schnell vorangekommen, und ein Schweizer Labor hat damit sogar Holz zum Leuchten gebracht.

Wenn Ihnen die Begriffe fremd sind, legt unser Leitfaden Was ist Myzel? die Grundlagen, bevor wir ins Dunkle eintauchen.

Kleine Helmlinge der Gattung Mycena mit grünlichem Leuchten auf dem Waldboden, bei Nacht

Ein grünes, kaltes und zurückhaltendes Licht

Das Licht der Pilze ist grün, bei etwa 520 bis 530 Nanometern, manchmal mit bläulichen Reflexen. Es ist so schwach, dass man völlige Dunkelheit braucht, um es zu sehen.

Je nach Art kommt das Leuchten von verschiedenen Teilen. Bei manchen ist es der Hut oder sind es die Lamellen, wie beim Ölbaumpilz. Bei anderen sind es die im Totholz verborgenen Fäden: Das nennt man im Englischen foxfire, «Fuchsfeuer», Holz, das in der Nacht leuchtet, ohne dass ein Pilz zu sehen wäre.

Zur Zahl der Arten: Die Listen verzeichnen bis heute über 125, verteilt auf mehrere grosse Linien: die Hallimasche, die Helmlinge und ihre Verwandten, die Leuchtpilze der Gattung Omphalotus. Selbst innerhalb einer Art ist das Licht nicht garantiert: Nach den berichteten Beobachtungen leuchtet der kleine Panellus stipticus, der auch in Europa vorkommt, nur bei den Stämmen aus dem Osten Nordamerikas.

Wie ein Pilz Licht herstellt

Das Prinzip ähnelt dem der Glühwürmchen: Ein Enzym (die Luciferase) lässt ein Molekül (das Luciferin) mit Sauerstoff reagieren, und die Reaktion setzt Licht frei, fast ohne Wärme. Bei den Pilzen wusste man lange nicht, woraus dieses Molekül bestand.

Die Antwort kam 2018. Ein internationales Team beschrieb den vollständigen Zyklus: Aus der Kaffeesäure, einem bei Pflanzen weit verbreiteten Molekül, stellt der Pilz sein Luciferin her, lässt es leuchten und recycelt es dann, in mehreren Schritten und mithilfe von vier Enzymen. Nach Angaben der Autoren ist dies der erste vollständige Weg dieser Art, der bei einem Organismus mit Zellkern (einem Eukaryoten) beschrieben wurde, während bisher nur ein bakterieller Weg bekannt war. Der Beweis: In eine Hefe eingesetzt, brachte dieses System sie von selbst zum Leuchten.

2020 gelang einem anderen Team dasselbe mit Tabakpflanzen, die dank des Systems des Pilzes Neonothopanus nambi ihr eigenes Licht erzeugen.

Wozu dieses Licht dient

Das ist die Frage, die für die meisten Arten offen bleibt. Licht herzustellen kostet Energie: Der Pilz würde es nicht ohne Grund tun. Mehrere Hypothesen sind im Umlauf: ein Schutz vor Sauerstoffschäden in den Zellen, ein Warnsignal bei giftigen Arten oder ein Köder für Insekten.

Für diese letzte Spur gab es 2015 einen echten Beweis, allerdings nur für eine einzige Art. Ein brasilianisches Team arbeitete mit Neonothopanus gardneri, einem Leuchtpilz, der am Fuss junger Palmen wächst. Die Forschenden bauten klebrige Pilzattrappen aus Harz, von innen mit grünen LEDs beleuchtet, und stellten sie im Wald neben die echten. Die leuchtenden Modelle fingen viel mehr Insekten als die dunklen: Käfer, Fliegen, Wespen, Ameisen und Wanzen.

Diese Insekten können anschliessend die Sporen weitertragen, ähnlich wie Bienen den Pollen. Das Team zeigte auch, dass das Leuchten einer inneren Uhr folgt: Der Pilz leuchtet nachts auf, wenn das Licht am besten zu sehen ist, und spart tagsüber Energie.

Eine Erfindung von vor 160 Millionen Jahren

Im Dezember 2020 sequenzierte ein Team die Genome von fünf Helmlingen, davon vier leuchtende, um die Geschichte der Biolumineszenz nachzuzeichnen. Ihre Schätzung, aus der DNA und nicht aus einem Fossil abgeleitet: Die Fähigkeit zu leuchten sei vor etwa 160 Millionen Jahren entstanden, zur Zeit der Dinosaurier, gegen Ende des Jura. Zum Vergleich: Die ersten bekannten Pilze an Land sind viel älter, sie stammen von vor 460 Millionen Jahren.

Ein weiteres Ergebnis: Leuchten ist mit der Zeit eher selten geworden. In der Linie der Helmlinge und ihrer Verwandten, die rund 600 Arten zählt, leuchten nur 11 %. Das Licht wäre also von vielen Arten verloren worden: Es ist fürs Überleben nicht unentbehrlich.

Gegenstände, die dank Myzel leuchten

Seit man weiss, wie das Licht hergestellt wird, versucht man, es zu nutzen. In der Schweiz hat die Empa, das Forschungsinstitut für Materialwissenschaften und Technologie, im November 2024 Holz vorgestellt, das dank eines Pilzes leuchtet, des Ringlosen Hallimaschs. Die Idee: Holz in ein leuchtendes Material verwandeln, ohne Strom und ohne Glühbirne.

Es ist noch kein Produkt im Handel: Es ist ein Forschungsprojekt. Die Forschenden stellen sich Designobjekte, Möbel oder leuchtenden Schmuck vor. Im Moment bleibt das Licht schwach, es braucht etwa drei Monate Inkubation, um die maximale Helligkeit zu erreichen, und die Versuche wurden an Balsaholz gemacht, einem sehr leichten Holz.

Eine weitere, unauffälligere Anwendung: In Brasilien nutzen Forschende einen Leuchtpilz als Detektor für Bodenverschmutzung. Die Anwesenheit von Schwermetallen löscht sein Licht, was sich messen lässt.

Im Wald nach einem Leuchten suchen

In Europa gehören Hallimasche und mehrere Helmlinge zu den leuchtenden Arten, und man findet sie in den Wäldern unserer Regionen. Der Ölbaumpilz leuchtet ebenfalls, wächst aber vor allem in Südeuropa, wo es wärmer ist. Ein Leuchten ist bei keinem Ausflug garantiert: Es hängt von der Art, vom Stamm und von der Feuchtigkeit des Holzes ab.

💡 Praxistipp: Wählen Sie eine mondlose Nacht, schalten Sie Ihre Lampe aus und warten Sie etwa zwanzig Minuten, bevor Sie suchen: Das Auge braucht diese Zeit, um sich an so schwaches Licht anzupassen. Suchen Sie nach feuchtem Totholz, auf dem Boden oder auf Baumstümpfen.
Vor etwa 160 Millionen Jahren haben Pilze gelernt, ihr eigenes Licht herzustellen.
🌿 Das Wichtigste
    • Über 125 Pilzarten erzeugen ein grünes, schwaches Licht, das in völliger Dunkelheit sichtbar ist
    • Der Mechanismus beruht auf der Kaffeesäure, die durch einen Zyklus aus vier Enzymen recycelt wird, 2018 beschrieben
    • Bei einer brasilianischen Art zieht das Licht Insekten an, was 2015 mit falschen Pilzen aus LEDs gezeigt wurde
    • Die Fähigkeit zu leuchten soll vor etwa 160 Millionen Jahren entstanden und dann von vielen Arten verloren gegangen sein
    • Die Empa in St. Gallen hat Balsaholz dank eines Pilzes zum Leuchten gebracht, aber das Verfahren bleibt langsam
❓ FAQ

Warum leuchten manche Pilze im Dunkeln?

Ein Enzym, die Luciferase, lässt ein Molekül, das Luciferin, mit Sauerstoff reagieren, wodurch Licht frei wird. Bei einer brasilianischen Art zieht dieses Licht Insekten an, die die Sporen weitertragen können. Bei den meisten anderen Arten bleibt die genaue Funktion unbekannt.

Sind Leuchtpilze gefährlich?

Nicht wegen ihres Lichts, aber manche sind giftig, wie der Ölbaumpilz. Das Leuchten sagt nichts über die Geniessbarkeit aus. Essen Sie nie einen Wildpilz ohne amtliche Pilzkontrolle.

Kann man in der Schweiz einen Pilz leuchten sehen?

Es ist möglich, aber nicht garantiert. Hallimasche und Helmlinge gehören zu den leuchtenden Arten Europas, und Hallimasche kommen in unseren Wäldern vor. Das Leuchten ist schwach und hängt von der Art, vom Stamm und von der Holzfeuchtigkeit ab.

Kann man einen Leuchtpilz zu Hause kultivieren?

Ja, das ist möglich, aber aus Neugier und nicht für den Teller. Am zugänglichsten ist Panellus stipticus: US-amerikanische Anbieter verkaufen leuchtende Stämme auf Agar, zum Beispiel North Spore, und er wird auf Hartholz kultiviert, vor allem auf Birke (Holzstücke oder sterilisiertes Sägemehl). Er ist nicht essbar. Man muss einen als leuchtend verkauften Stamm wählen, denn nicht alle leuchten. Die Pilze unseres Sortiments, wie Austernseitling, Shiitake oder Igelstachelbart, leuchten nicht.

Fazit

Ein Enzym, ein Molekül, ein wenig Sauerstoff: Das Licht der Pilze kommt mit wenigen Zutaten aus, und doch hat es über zweitausend Jahre gebraucht, um sein Geheimnis preiszugeben. Heute weiss man, wie es hergestellt wird und seit wann es existiert, aber nicht immer, wozu es dient. Die Pilze unseres Sortiments leuchten nicht, aber sie teilen mit ihren leuchtenden Verwandten dieselbe Welt aus Fäden im Holz. Mit einem Anzuchtset Grauer Austernseitling können Sie sie aus der Nähe beobachten, ohne Labor.

Quellen

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