Der Zeitpunkt der Freisetzung von Pilzsporen bestimmt das Überleben während des atmosphärischen Transports

Pilze verbreiten Sporen, um sich über Landschaften zu bewegen, und die Sporenfreisetzung nimmt unterschiedliche Muster an. Viele Arten setzen sporadisch Sporen frei; andere setzen Sporen zu bestimmten Tageszeiten frei. Trotz faszinierender Hinweise auf Periodizität bleibt die Frage, warum (und ob) der Zeitpunkt der Sporenfreisetzung für einen Pilz von Bedeutung ist, offen. Hier verwenden wir moderne numerische Simulationen des atmosphärischen Transports und meteorologische Daten, um die Trajektorie vieler Sporen in der Atmosphäre zu unterschiedlichen Tageszeiten, Jahreszeiten und Standorten in Nordamerika zu verfolgen. Während einzelne Sporen aufgrund von Turbulenzen unvorhersehbare Trajektorien verfolgen, entstehen im Gesamten Muster: Statistisch fliegen tagsüber freigesetzte Sporen für mehrere Tage, während nachts freigesetzte Sporen innerhalb weniger Stunden zum Boden zurückkehren. Unterschiede werden durch intensive Turbulenzen während des Tages und schwache Turbulenzen in der Nacht verursacht. Das Muster ist weit verbreitet, seine Zuverlässigkeit variiert jedoch; zum Beispiel sind Tag/Nacht-Muster in südlichen Regionen stärker ausgeprägt. Die Ergebnisse liefern testbare Hypothesen, die sowohl intermittierende als auch regelmäßige Muster der Sporenfreisetzung erklären, um die Sporenüberlebensfähigkeit in der Luft zu maximieren. Arten mit kurzlebigen Sporen, die sich dort reproduzieren, wo es tagsüber starke Turbulenzen gibt, beispielsweise in Mexiko, maximieren das Überleben, indem sie Sporen nachts freisetzen. Wo die Zyklen schwach sind, beispielsweise in Kanada im Herbst, gibt es keinen Vorteil, die Sporen zur selben Zeit jeden Tag freizusetzen. Unsere Daten stellen die Wahrnehmung der Ausbreitung von Pilzen als riskant, verschwenderisch und außerhalb der Kontrolle der Individuen in Frage; unsere Daten legen nahe, dass der Zeitpunkt der Sporenfreisetzung fein abgestimmt sein könnte, um die Fitness während des atmosphärischen Transports zu maximieren.