We kunnen de onmetelijkheid van regenwouden zien als we naar foto's van de boomtoppen kijken die door drones zijn gemaakt. Maar om al dit leven in stand te houden is er een ondergronds web dat we niet zien en waar veel mensen niets vanaf weten. Ja, ik heb het over mycorrhizaschimmels. Zelfs voor wetenschappers blijven deze aspecten van het leven meestal onbekend.
In 2019 hebben onderzoekers voor het eerst de wereldwijde verdeling van drie grote groepen van deze microben. De auteurs "een ruimtelijk expliciete wereldkaart maken van de symbiotische status van bossen, met behulp van een database van meer dan 1,1 miljoen bosinventarisatiepercelen die gezamenlijk meer dan 28.000 boomsoorten bevatten".
De twee types worden onderscheiden door het feit dat de hyfen van ectomycorrhizaschimmels de individuele cellen in de wortel niet binnendringen, terwijl de hyfen van endomycorrhizaschimmels de celwand binnendringen en het celmembraan binnendringen.
Endomycorrhiza's domineren in seizoensgebonden, warme regenwouden. De symbiose tussen planten en micro-organismen is ook erg belangrijk voor planten in seizoensgebonden koude en droge klimaten. Het is de overheersende vorm van symbiose op hoge breedtegraden en op grote hoogte.
De reus Armillaria solidipes (honingzwam) wordt beschouwd als het grootste organisme op aarde, dat zich verspreidt over meer dan 2.000 hectare ondergrondse grond in het oosten van Oregon; naar schatting is hij minstens 2.400 jaar oud.
Denk niet verkeerd. Schimmels zijn geen passieve accessoires van planten. Ze zijn krachtig en dynamisch.
Ze kunnen de voedingsstoffen die planten nodig hebben uit de grond halen. Dat betekent vooral fosfor, maar ook stikstof. Bovendien zijn er aanwijzingen dat microben planten ook helpen om water uit de bodem te halen. Dus met dit enorme belang voor de instandhouding van het leven, moeten we meer over ze weten dan we nu weten. Maar microben zijn natuurlijk microscopisch klein en leven onder de grond, terwijl er miljoenen kleurrijke en levendige planten en dieren te zien zijn.
Het is ook geen gemakkelijk onderwerp om te bestuderen: sommige soorten groeien niet in het lab. Ook breekt het netwerk gemakkelijk als we het uit de grond proberen te halen. Sommige hebben geen 'cellen', hun kernen met DNA worden gedeeld tussen cellen, waardoor netwerken ontstaan die kilometers lang kunnen zijn. Je kunt het met me eens zijn dat er veel excuses zijn voor ons gebrek aan kennis over mycorrhizaschimmels.
Maar ongeveer 80% van de huidige landplanten vormen partnerschappen met schimmels; weer andere planten werken samen met bacteriën.
En, weet je, niemand heeft gezegd dat wetenschapper zijn makkelijk zou zijn.
A nieuw artikel gepubliceerd in juni brengt nieuw licht op de vraag. Matthew Whiteside en zijn collega's maken het mogelijk om het onzichtbare zichtbaar te maken. Ze ontwikkelden een kwantumdotentechniek voor het opsporen van voedingsstoffen waarmee we de handel in fluorescent gelabeld fosfor konden volgen in misschien wel het meest wijdverspreide handelspartnerschap ter wereld: het mutualisme tussen arbusculaire mycorrhizaschimmels en landplanten. Door fosfor te labelen met sterk fluorescerende nanodeeltjes van verschillende kleuren, konden we de beweging van hulpbronnen volgen vanaf hun oorsprong, via een schimmel, tot in de gastheerwortel.
De schimmel mobiliseert en verzamelt fosfor uit de bodem en ruilt deze handelswaar met zijn gastheerplanten voor koolstof in een marktachtige uitwisseling. De auteurs wilden zien hoe de schimmels reageren op verschillende niveaus van ongelijkheid in hulpbronnen. Deze studie toont aan dat schimmels niet alleen passieve handelaars in voedingsstoffen zijn, maar ook informatieverwerkers.
Het Quanta Magazine publiceerde een complete en interessante artikel erover. De auteur is Gabriel Popkin. Ik zal je een spoiler van het artikel geven: "Wat de schimmelwereld echt onderscheidt, is zijn diversiteit en complexiteit. Een lepel grond bevat meer microbiële individuen dan er mensen op aarde zijn. "Het is de meest soortenrijke habitat die we hebben", zegt Edith Hammer, bodemecoloog aan de Lund Universiteit in Zweden. Een enkele plant kan moleculen uitwisselen met tientallen schimmels - die op hun beurt weer kunnen knuffelen met evenveel planten. Het is een promiscue feestje daar beneden."
In de geweldige video hieronder kun je zien hoe materialen door levende schimmelhyfen stromen. De richting van de stroom verandert omdat de schimmel de stroom voedingsstoffen omleidt, ogenschijnlijk strategisch, in reactie op de omgevingsomstandigheden. De video is ter beschikking gesteld door Toby Kiers aan Quanta Magazine Channel:
Omdat we weten hoe belangrijk het onderwerp is, hebben we verschillende illustraties van schimmels gemaakt. Dus als je het wilt uitleggen aan je leerlingen, collega's of vrienden, kun je ze gebruiken!
Laten we dus samen de communicatie in de wetenschap verbeteren! Ben je klaar om het te proberen?
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
Dutch 
English 
Chinese 
Japanese 
German 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
French 
Italian