Rufen Pilze den Regen herbei? – Der Schock von pilzlichen Proteinen, die Wasser gefrieren lassen

Pilze sind bekannt dafür, den Boden zu bereichern, Laub zu zersetzen und manchmal den Esstisch zu schmücken. Doch die aktuelle Forschung zeigt, dass diese Pilze möglicherweise eine überraschende Fähigkeit besitzen: einen "Schalter zum Einfrieren von Wasser". In einer am 12. März 2026 von Phys.org veröffentlichten Studie wurde entdeckt, dass Pilze der Familie Mortierellaceae spezielle Proteine produzieren, die die Bildung von Eis mit hoher Effizienz fördern.

Normalerweise gefriert reines Wasser nicht unbedingt bei 0 Grad. Unter bestimmten Bedingungen kann es bis zu sehr niedrigen Temperaturen flüssig bleiben. Wenn jedoch eine Substanz als "Kern" vorhanden ist, beginnt das Wasser schnell zu gefrieren. Diese Fähigkeit, die "Eiskeimbildung" auszulösen, wurde bisher hauptsächlich bei einigen Bakterien gut untersucht. Doch nun hat das Forschungsteam gezeigt, dass ein ähnlicher Mechanismus auch bei Pilzen existiert, und zwar in einer recht raffinierten Form.

Laut der Studie besitzen die untersuchten Pilze wasserlösliche Eiskeimbildungsproteine, die nicht von Membranen abhängig sind. Dies stellt einen wichtigen Unterschied zu den bekannten bakteriellen Eiskeimbildungsproteinen dar. Während bakterielle Proteine in Verbindung mit der Zellmembran funktionieren, sind die neu entdeckten Pilzproteine wasserlöslich und gelten als relativ einfach zu handhaben. Das Forschungsteam sieht in diesem Unterschied einen Punkt, der zu einer hohen Anwendbarkeit führen könnte.

Besonders interessant ist der Ursprung dieser Fähigkeit. Das Forschungsteam vermutet, dass das Gen dieser Pilze vor langer Zeit durch horizontalen Gentransfer von Bakterien übertragen wurde. Das bedeutet, dass die Pilze diese Fähigkeit nicht von Grund auf selbst entwickelt haben, sondern den "Bauplan" der Bakterien übernommen und für ihre eigenen Zwecke verbessert haben könnten. Evolution verläuft nicht immer geradlinig, sondern kann auch Funktionen von anderen Organismen "ausleihen". Diese Dynamik wird in der Studie eindrucksvoll dargestellt.

In der Studie wurden neben Strukturvorhersagen und phylogenetischen Analysen auch Experimente durchgeführt, bei denen das in Pilzen gefundene Gen in Hefe und E. coli ohne Eiskeimbildungsfähigkeit eingeführt wurde. Die modifizierten Mikroorganismen zeigten daraufhin Eiskeimbildungsaktivität. Dies bestätigt, dass das gefundene Gen tatsächlich die Quelle dieser Fähigkeit ist, und nicht nur eine "ähnliche Sequenz" entdeckt wurde, sondern ein tatsächlich funktionierender Mechanismus.

Der Grund, warum diese Entdeckung so viel Aufmerksamkeit erregt, liegt nicht nur in der biologischen Überraschung. Die Forscher erwähnen zunächst die potenzielle Anwendbarkeit im Bereich der Meteorologie. In Wolken ist die Umwandlung von Wassertröpfchen in Eis ein Auslöser für Niederschläge. Beim Cloud Seeding werden Partikel, die als Eiskerne dienen, in Wolken eingebracht, um Regen oder Schnee zu fördern. Silberiodid, das häufig verwendet wird, birgt Bedenken hinsichtlich der Toxizität. Wenn Pilzproteine in großen Mengen produziert werden könnten, wäre dies möglicherweise eine sicherere Alternative.

Wichtig ist jedoch, dass es hier nicht darum geht, das Wetter sofort kontrollieren zu können. Sowohl im Originalartikel als auch in der Studie wird betont, dass es sich um eine potenzielle Anwendung in der Zukunft handelt. Cloud Seeding hängt stark von den Bedingungen der Wolken und der Atmosphäre ab und erfordert komplexe Bedingungen für die Durchführung und Bewertung. Die Entdeckung ist insofern wichtig, als dass ein "neuer Kandidat" gefunden wurde, aber die praktische Umsetzung der Wetterkontrolle ist noch nicht in greifbare Nähe gerückt. Es ist wichtig, dies ohne Übertreibung zu betrachten.

Interessanter ist vielleicht die realistischere Anwendung in der Lebensmittelverarbeitung und der Gefrierkonservierung. Bei der Herstellung von Tiefkühlkost hängt die Qualität davon ab, wann und wie das Eis gebildet wird. Die Größe und Art der Eiskristalle beeinflussen die Textur und die Zerstörung der Zellstruktur. Die Forscher glauben, dass Pilzproteine, die Eiskeimbildung fördern, vorteilhaft sind, da sie ohne den Einsatz von Bakterien auskommen und nur klar definierte Proteine verwendet werden, was in Bezug auf Sicherheit und Handhabung vorteilhaft ist.

Auch im Bereich der Medizin und Lebenswissenschaften sind die Erwartungen hoch. Bei der Gefrierkonservierung von Zellen, Geweben, Spermien, Eizellen und Embryonen beeinflusst die Art der Eiskristallbildung die Überlebensrate. Wenn Wasser plötzlich gefriert, nachdem es stark unterkühlt war, kann dies zu schweren Schäden an den Zellen führen. Das Forschungsteam schlägt vor, dass das Hinzufügen kleiner, wasserlöslicher Pilzmoleküle helfen könnte, das umgebende Wasser bei höheren Temperaturen zuerst gefrieren zu lassen und so die empfindlichen Zellen im Inneren zu schützen. Dies ist ein bedeutender Hinweis für die regenerative und reproduktive Medizin.

Diese Entdeckung hat auch Auswirkungen auf die Klimawissenschaft. Die Effizienz der Eiskeimbildung in Wolken beeinflusst deren Eigenschaften, die Strahlungsbilanz und die Niederschlagsbildung. Forscher der Virginia Tech sagen, dass die Identifizierung dieses Moleküls es erleichtern könnte, den Anteil dieser pilzlichen Moleküle in Wolken zu untersuchen, was langfristig zur Verbesserung von Klimamodellen beitragen könnte. Die Verbindung von Pilzforschung mit der Physik der Atmosphäre ist äußerst faszinierend.

Diese Studie zeigt auch eine andere "pilztypische" Eigenschaft. Pilze haben seit jeher die menschliche Vorstellungskraft ein wenig überrascht. Sie bilden riesige Netzwerke im Boden, unterstützen als Zersetzer das Ökosystem und liefern manchmal Medikamente und Lebensmittel. Und nun produzieren sie Moleküle, die mit Eis und Niederschlag in Wolken in Verbindung stehen könnten. Es ist nicht übertrieben zu sagen, dass diese Entdeckung das Bild von Pilzen von "unscheinbaren, aber starken Wesen" zu "unsichtbaren Regulatoren des Erdsystems" erweitert. Dies ist keine Nachricht nur für Pilzliebhaber, sondern eine Geschichte, die uns dazu bringt, darüber nachzudenken, wie Lebewesen auf ihre Umwelt einwirken.

Wie wird dies in den sozialen Medien aufgenommen? Da der Artikel erst kürzlich veröffentlicht wurde, ist eine explosive Verbreitung derzeit schwer zu erkennen. Auf Phys.org gab es zum Zeitpunkt der Erfassung 0 Shares und 0 Kommentare, und es hat sich noch nicht als große Nachricht verbreitet. Dies ist bei wissenschaftlichen Nachrichten kurz nach der Veröffentlichung nicht ungewöhnlich, aber es ist zumindest noch kein "virales Thema".

Auf der Plattform X hingegen gibt es Beiträge, die den Titel der Studie vorstellen, und die Reaktionen konzentrieren sich mehr auf das "Ausleihen von bakteriellen Mechanismen durch Pilze" und die "Anwendbarkeit der Wasserlöslichkeit" als auf unterhaltsame Überraschungen. In den Suchergebnissen werden "lösliche pilzliche Eiskeimbildner" und "bakterielle Abstammung" hervorgehoben, und es scheint, dass Accounts, die sich für Forschung interessieren, sowohl die Evolution als auch die technologische Anwendung spannend finden.

In den Kontexten von Universitäten und Forschungseinrichtungen wird die Anwendbarkeit auf kontrolliertes Einfrieren, wie in der Gefrierkonservierung, Lebensmittelverarbeitung und Schneeerzeugung, als relativ verständlicher Vorteil hervorgehoben, anstatt auf Cloud Seeding. In der deutschen Forschungsberichterstattung werden die Möglichkeiten der Gefrierkonservierung von Zellen und Organen, der Lebensmittelverarbeitung und der künstlichen Schneeerzeugung zusammengefasst, und es scheint, dass in den sozialen Medien eher die "biomolekulare Eisgestaltung" als die "Pilze, die Regen erzeugen" geteilt wird.

Diese zurückhaltende Reaktion ist in gewisser Weise gesund. Der Begriff "Wettermodifikation" hat zwar einen starken Einfluss, kann aber auch leicht missverstanden werden. Der Wert dieser Entdeckung liegt darin, dass die molekulare Grundlage der Eisherstellung durch Pilze erstmals klar erfasst wurde. Danach folgt die Prüfung, inwieweit eine Massenproduktion möglich ist, welche Stabilität und Sicherheit gegeben sind und ob es wirklich Vorteile gegenüber bestehenden Technologien gibt. Es ist nicht schlecht, dass die sozialen Medien versuchen, die Realität der Anwendung zu beurteilen, anstatt sofort zu extremen Reaktionen wie "erstaunlich" oder "beängstigend" zu neigen.

Das Beeindruckendste an dieser Nachricht ist vielleicht die Erkenntnis, dass "die Natur bereits viele Technologien besitzt". Der Mensch hat lange Zeit das Kühlen, Einfrieren und Konservieren als ein Problem von Geräten und Materialien betrachtet. Doch Lebewesen haben schon lange zuvor auf molekularer Ebene die Bildung von Eis kontrolliert. Und dieser Bauplan wird über die Grenzen der Lebewesen hinweg weitergegeben, verbessert und ist noch heute aktiv. Ein kleines Pilzprotein verbindet den Regen am Himmel, die Qualität von Lebensmitteln und die Zukunft der Medizin in einer Linie. In diesem Sinne ist diese Entdeckung nicht nur eine "kuriose Pilzgeschichte", sondern eine Nachricht, die die Grenze zwischen Leben und Materie neu betrachtet.

Quellen-URL

Phys.org
https://phys.org/news/2026-03-fantastic-fungi-ability.html

Veröffentlichung in Science Advances (Primärquelle der Forschung. Überprüfung der Pilz-Eiskeimbildungsproteine, des horizontalen Gentransfers und der Struktur- und Funktionsaspekte)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed9652

Virginia Tech News (Pressemitteilung der Forschungseinrichtung. Erklärung der Anwendbarkeit auf Cloud Seeding und Gefrierkonservierung)
https://news.vt.edu/articles/2026/03/ice-nucleation-fungi-boris-vinatzer-xiaofeng-wang.html

idw / Max Planck Institute for Polymer Research Presseartikel (Erklärung des Forschungsteams. Ergänzung zur wasserlöslichen und stabilen Natur sowie zur Anwendbarkeit in der Lebensmittelverarbeitung, Gefrierkonservierung und künstlichen Schneeerzeugung)
https://idw-online.de/en/news867496

Beispielreaktionen auf X (Vorstellung des Studientitels und Bestätigung der Reaktionen, die sich auf lösliche pilzliche Eiskeimbildner und bakterielle Abstammung konzentrieren)
https://x.com/OrdoFibonacci/status/2031989239714627984