Een team van westerse mycologen (schimmelsexperts) heeft de afgelopen twee zomers diep in de aarde van Newfoundland gegraven om de kracht van paddenstoelen te onderzoeken en ontdekte dat wat eronder ligt echt 'het hoofdpersonage' is in de meeste terrestrische ecosystemen.

Schimmels, die paddenstoelen produceren, zijn van cruciaal belang in de meeste aardgebonden ecosystemen omdat ze levensondersteunende minerale voedingsstoffen aan planten leveren terwijl ze hun overblijfselen afbreken en zowel organische als anorganische bijproducten door het hele bioom recyclen terwijl ze groeien en zich voortplanten.

"Veel ecologen beginnen zich te realiseren dat paddenstoelen echt de wereld beheersen. We hebben natuurlijk veel van onze tijd besteed aan het focussen op dingen boven de grond, dingen die we zien zoals planten, dieren en vogels," zei professor Westerse biologie Greg Thorn. "Maar in feite zijn de planten zeer nauw verbonden met schimmels en zouden ze er eigenlijk niet (bovengronds) zijn zonder hen."

Schimmels maken voedingsstoffen beschikbaar voor planten, hetzij door afbraak en nutriëntenkringloop, hetzij door voedingsstoffen rechtstreeks naar de planten te transporteren, of in sommige gevallen vinden beide processen plaats.

"De diversiteit en samenstelling van de schimmelgemeenschap op een plek bepaalt echt wat er ecologisch gebeurt, zowel wat betreft plantsamenstelling als productiviteit", zegt Thorn. "Als de planten meer groeien, dan is er meer voor dieren om te eten. Dus echt, een heleboel dingen waar we echt om geven, beginnen in de grond met de schimmels die die dingen aandrijven."

Natuurstofzuiger

Katarina Kukolj, een masterstudent in het Thorn-lab, leidt een onderzoek naar de effecten van de eetbare blewitpaddestoel (Lepista nuda) op het bodemmilieu in kustgebieden van Newfoundland, met name in de gemeenschap van Lumsden.

Voortbouwend op Thorns onderzoek wil Kukolj weten hoe en waarom blewits in feite de microfauna (microscopisch kleine dieren en organismen) die in de bodem leven en dienen als de stofzuiger van de natuur 'aanvallen' door bacteriën te eten, overtollige voedingsstoffen af ​​te breken en nieuwe te produceren.

Eerdere studies over blewits hebben hun antimicrobiële eigenschappen en krachten in het laboratorium aangetoond, maar er zijn geen eerdere veldstudies geweest om te observeren hoe de bodem en de organismen erin kunnen worden veranderd door de groei van blewit-paddenstoelen in de natuurlijke omgeving.

Kukolj's veldonderzoek omvatte bemonstering van grond op verschillende tijdstippen van bekende natuurlijk voorkomende blewit-patches (bekend als sprookjesringen), nabijgelegen percelen die waren geïnoculeerd met Blewit-mycelium (wortelachtige structuur van een schimmel) geproduceerd door industriepartner Nuspora Life Sciences Inc., en geografische gebieden helemaal zonder blunders.

Nu de ontdekkingsfase van haar onderzoek nog aan de gang is, heeft Kukolj nog niet alle antwoorden op haar vragen, maar één ding is zeker:deze paddenstoelen zijn enorm.

"De blewit-paddenstoelen die we bestuderen zijn net zo groot en zo zwaar", zei Kukolj. "Waar ze groeien, is er niet veel aarde, dus ze hebben niet zoveel materiaal om te rotten. Als gevolg hiervan denken we dat er bacteriën bij betrokken zijn. Dus de vraag is:wat zit er in de grond? En dat is precies wat ik studeer."

Nu terug in het laboratorium, classificeert Kukolj geleedpotigen (insecten, spinachtigen en schaaldieren), nematoden (niet-gesegmenteerde wormen, meestal 0,05 millimeter lang), bacteriële en schimmelleden in de specifieke bodemgemeenschappen en onderscheidt ze hun relatieve overvloed met behulp van DNA extractie, identificatie en sequencing.

Kukolj gelooft dat haar onderzoek ook belangrijke ondersteunende gegevens kan opleveren voor het gebruik van blewits als biopesticide in de biologische landbouw. Blewitt-paddenstoelen zouden een milieuvriendelijk alternatief zijn voor sommige synthetische chemische bestrijdingsmiddelen. Ze zijn ook niet giftig en er zou geen uitloging zijn in de waterwegen.

"Ik heb altijd al interesse gehad in de natuur en schimmels en in het helpen van het milieu. En landbouw is echt een van die dingen waar we het beter kunnen doen, in termen van het verminderen van het gebruik van giftige pesticiden. Het is gewoon zo schadelijk", zei Kukolj. "Nu biologische landbouw steeds populairder wordt en mensen die leren dat pesticiden niet goed zijn voor het milieu, zou dat geweldig zijn als de blewit een van deze giftige pesticiden kan vervangen."

Als eetbare paddenstoel die vaak wordt gekweekt, suggereert Kukolj dat blewits naast een biopesticide ook een potentiële co-gewas voor boeren kan zijn, maar toekomstige studies zouden dit verder moeten onderzoeken.

De kern van de zaak

Alicia Banwell, ook een masterstudent in het Thorn-lab, is gericht op bosregeneratie en de rol die schimmels spelen bij het aanvullen van de Canadese bossen.

Wanneer een bos, zoals het bos dat Banwell bestudeert in Gander Bay, Newfoundland, wordt ontbost, worden vaak boomzaailingen geplant op de ontboste plek om het bos te vervangen voor de volgende generatie.

Terwijl deze zaailingen de eerste jaren van hun leven in de kwekerij groeien, ontwikkelen ze een pluizige mat van schimmels die verbonden zijn met hun wortels, ectomycorrhiza-schimmels genaamd.

Het bos ontwikkelt ook zijn eigen pluizige mat van ectomycorrhiza-schimmels, die te zien zijn door de bovenste laag mos en grond omhoog te trekken. Deze schimmels vormen een ondergronds netwerk in het bos, waardoor bomen die binnen het netwerk zijn verbonden, hulpbronnen zoals koolstof, stikstof en andere belangrijke voedingsstoffen onderling kunnen overbrengen, naast het produceren van veel eetbare paddenstoelen, zoals cantharellen.

Voor haar onderzoek nam Banwell wortels van natuurlijk voorkomende bomen in het bos en de zaailingen die ze daar plantte, typisch voor de lokale bosbouwindustrie. Slechts een paar paddenstoelen koloniseren de kwekerijen, maar in het bos is er een divers netwerk van paddenstoelen, zoals de cantharellus (Cantharellus enelensis), en bomen die samenwerken om de bossen van Newfoundland te regenereren. Nogmaals, dit ondanks de arme grond.

"Er zijn overal schimmelsporen. Elke boomzaailing in de kwekerij heeft dezelfde paar schimmels die hun wortelstelsel koloniseren", zei Banwell. "Ik wil weten hoe het werkt als deze in de natuur worden geïntroduceerd. Hebben de ectomycorrhiza-schimmels van de boomzaailingen op de kwekerij invloed op de ectomycorrhiza-schimmels die in het bos zijn, inclusief de eetbare cantharellen? Vervangen ze de ectomycorrhiza-schimmels van de bos? Of vervangen de ectomycorrhiza-schimmels van het bos ze?"

Er zijn nog niet genoeg gegevens om bevindingen te rapporteren, maar de antwoorden op deze vragen zullen Banwell vertellen wat er gebeurt met de ectomycorrhiza-schimmels van het bos na herbebossing, en mogelijk leiden tot verder onderzoek naar hoe herbebossingspraktijken kunnen worden verbeterd om de schimmelbiodiversiteit te behouden .

De toekomst zijn schimmels

Terwijl Kukolj en Banwell hun studie afronden onder toezicht van Thorn, ziet de toekomst er rooskleurig uit voor de ontluikende mycologen. Net als schimmels zelf, zei Thorn dat schimmelbiotechnologie een steeds groeiende industrie is, omdat er elke dag nieuwe toepassingen voor paddenstoelen, zoals blewits en cantharellen, worden ontdekt en ontwikkeld.

"Mensen gebruiken paddenstoelen voor allerlei dingen waar nog niet eerder aan was gedacht. Paddenstoelen worden gebruikt om alternatieven van piepschuim te maken, vleesvervangers voor veganistisch voedsel en zelfs nieuwe medicijnen. Er worden allerlei nieuwe antibiotica ontwikkeld uit paddenstoelen Het is geweldig en het is een spannende tijd om paddenstoelen te bestuderen." + Verder verkennen

Bodemschimmels helpen boomzaailingen overleven, beïnvloeden bosdiversiteit