Hexenringe im Rasen zählen zu den auffälligsten und zugleich rätselhaftesten Erscheinungen im heimischen Garten. Über Jahre hinweg schieben sich Pilze in einem nahezu perfekten Kreis nach außen, während die Mitte kahl bleibt. Lange war unklar, warum das unterirdische Pilzgeflecht diese Ringform annimmt und stetig radial wächst. Eine neue Untersuchung an zwei natürlichen Ringen liefert nun erstmals eine molekular belegte Erklärung. Sie zeigt, dass hinter dem scheinbar magischen Muster ein nüchterner biologischer Mechanismus steckt.
Als Hexenringe oder Feenringe werden ringförmige Anordnungen von Pilzen bezeichnet, die auf Wiesen, Rasenflächen und in Wäldern auftreten. Sichtbar sind an der Oberfläche nur die Fruchtkörper, also die eigentlichen Pilze. Der lebende Organismus liegt darunter im Boden: ein feines Geflecht aus fadenförmigen Zellsträngen, das Myzel. Es wächst von einem einzelnen Ausgangspunkt gleichmäßig in alle Richtungen und bildet mit der Zeit einen kreisförmigen Rand. An diesem äußeren Saum entstehen die Pilze, während das Geflecht im Inneren des Kreises abstirbt. So verschiebt sich der Ring Jahr für Jahr weiter nach außen und vergrößert seinen Durchmesser. Manche Ringe erreichen dabei über Jahrzehnte oder Jahrhunderte beachtliche Ausmaße von mehreren Metern bis zu einigen hundert Metern.
Trotz dieser gut beschriebenen Grundzüge blieb eine zentrale Frage offen: Warum wächst das Myzel als Ring und nicht als flache, geschlossene Scheibe, und warum bewegt es sich so beständig nach außen? Verschiedene Erklärungen wurden vorgeschlagen, aber keine war molekular überprüft. Ein Forschungsteam wählte deshalb einen genetischen Zugang und untersuchte zwei Hexenringe des Nelkenschwindlings auf einem Friedhof im schwedischen Uppsala. Wer sich für die verborgene Lebensweise von Pilzen und ihren unterirdischen Netzwerken interessiert, findet in dieser Arbeit ein anschauliches Beispiel dafür, wie sich unsichtbare Prozesse im Boden über gezielte Probenahmen sichtbar machen lassen.
Das Team entnahm entlang gerader Linien Bodenproben, die den kahlen Kern, den pilzreichen Rand und den Bereich außerhalb der Ringe abdeckten. Aus diesen Proben sequenzierten die Forschenden die gesamte im Boden vorhandene Erbsubstanz und suchten gezielt nach Abschnitten, die zum Genom des Nelkenschwindlings passen. Das Ergebnis war eindeutig: Am äußeren Rand des Rings fand sich die höchste Konzentration der pilzeigenen DNA, während sie in der Mitte auf den Hintergrundwert außerhalb des Kreises abfiel. Damit war belegt, dass nicht nur die sichtbaren Fruchtkörper, sondern das gesamte Myzel eine offene Ringstruktur bildet. Zusätzlich zeigten die genetischen Daten, dass die ringbildenden Pilzfäden zweikernig sind, also zwei unterschiedliche Paarungstyp-Varianten in sich tragen. Die Details dieser Auswertung sind in der Fachveröffentlichung zu Wachstum und Struktur der Pilzkreise beschrieben.
Um den Antrieb hinter dem gerichteten Wachstum zu klären, gruben die Forschenden Teile der Ringe aus und setzten sie gedreht oder an anderer Stelle wieder ein. Nach etwa 14 Monaten kehrten sie zurück und prüften, wie sich das Geflecht entwickelt hatte. Die Beobachtungen passten am besten zur sogenannten Flucht-Hypothese. Danach wird der Boden unmittelbar hinter der Wachstumsfront für eine gewisse Zeit ungünstig für weiteres Wachstum, vermutlich weil Nährstoffe verbraucht oder hemmende Stoffe angereichert werden. Das Myzel weicht diesen Bedingungen aus, indem es beständig in den noch unerschlossenen Boden davor vordringt. Genau dadurch entsteht die charakteristische Ringform: Der Pilz kann nicht in den bereits genutzten Innenraum zurückkehren und schiebt sich stattdessen kontinuierlich nach außen. Warum der zurückgelassene Boden zeitweise lebensfeindlich wird, konnte die Untersuchung allerdings noch nicht abschließend klären.
Die Ergebnisse machen den Nelkenschwindling zu einem gut zugänglichen Modell, um das Wachstum bodenbewohnender Pilze zu studieren. Aus der Größe eines Rings lässt sich näherungsweise ableiten, wie lange ein Pilz an einer Stelle bereits aktiv ist, da der Durchmesser mit jedem Jahr wächst. Für Gärten und Rasenflächen bedeutet der Befund vor allem eines: Die auffälligen Kreise sind kein Zeichen von Krankheit im herkömmlichen Sinn, sondern Ausdruck eines langsam wandernden, lebenden Netzwerks unter der Grasnarbe. Dass sich entlang der Wachstumsfront häufig ein dunkler gefärbter, üppigerer Grasstreifen zeigt, hängt mit der Freisetzung von Nährstoffen durch den Pilz zusammen. Die molekulare Bestätigung der Flucht-Hypothese schließt damit eine lange bestehende Wissenslücke und zeigt, wie viel biologische Ordnung in einem vermeintlich mystischen Muster steckt.
Royal Society Open Science, Spatial structure and growth dynamics of fairy rings formed by Marasmius oreades; doi:10.1098/rsos.260575