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 zojuist voor het eerst de wereldwijde verdeling van drie grote groepen van deze microben. De auteurs "een ruimtelijk expliciete global kaart van de symbiotische status van bossen, met behulp van een database van meer dan 1,1 miljoen bos inventarisatiepercelen die samen meer dan 28.000 boomsoorten bevatten".

De twee types worden onderscheiden door het feit dat de hyfen van ectomycorrhizaschimmels niet doordringen in individuele cellen in de wortel, 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.

ectomycorrhizae

De reus Armillaria solidipes (honingzwam) wordt beschouwd als het grootste organisme op aarde, verspreid over meer dan 2.000 hectare ondergrondse grond in Oost-Oregon; naar schatting is hij minstens 2.400 jaar oud.

Beeldresultaat voor Armillaria solidipes grootste

 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 deze enorme belang voor de instandhouding van het leven, moeten we meer over hen 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 zei dat een wetenschapper zou gemakkelijk zijn.

A nieuwe paper gepubliceerd in juni brengt nieuw licht op de vraag. Matthew Whiteside en zijn collega's maken het mogelijk 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 markeren met sterk fluorescerende nanodeeltjes van verschillende kleuren, konden we de beweging van hulpbronnen volgen vanaf hun oorsprong, over een schimmel, tot in de gastheerwortel.

De schimmel mobiliseert en verzamelt fosfor uit de bodem en verhandelt dit goed met zijn waardplanten 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 daarover. De auteur is Gabriel Popkin. Laat me je een spoiler geven van het artikel: "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 ontzagwekkende 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 het belang van het onderwerp kennen, maken we verschillende illustraties van schimmels. Dus als u het wilt uitleggen aan uw studenten, collega's of vrienden, kunt u ze gebruiken!

preview_118301

voorbeeld_118302

Dus laten we communicatie in wetenschap samen! Ben je klaar om het te proberen?

let op de grafiek wetenschappelijke illustraties

 

logo aanmelden

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.

- Exclusieve gids
- Ontwerp tips
- Wetenschappelijk nieuws en trends
- Handleidingen en sjablonen