Een symbiose onder de grond: schimmels leerden 200 miljoen jaar samenwerken met bomen

ZWARTE TRUFFELS Voor de symbiose tussen paddenstoelen en wortels was een golf van nieuwe genen nodig.
Dirk Draulans
Dirk Draulans Redacteur bij Knack

Mensen kunnen niet leven zonder de bacteriën in hun darm, maar planten kunnen niet zonder de schimmels op hun wortels.

Mensen kunnen niet leven zonder de bacteriën in hun darm, maar planten kunnen niet zonder de schimmels op hun wortels waarmee ze een symbiose – een verregaande vorm van samenwerking – aangaan. De schimmelnetwerken in de bodem zijn belangrijk voor ecosystemen op aarde, omdat ze de recyclage van grondstoffen in de hand werken. Ze verzorgen ook de opslag van koolstofdioxide in de bodem, waardoor ze een rol kunnen spelen in de strijd tegen het broeikaseffect.

Een heleboel wetenschappers, onder wie bioloog Jan Colpaert van de Universiteit Hasselt, maakten in Nature Genetics de sleutelgenen bekend die de symbiose tussen paddenstoelenschimmels en boomwortels in de hand hebben gewerkt. De schimmeldraden van paddenstoelen nestelen zich op de wortels van de bomen, en daar worden ze allebei beter van. Paddenstoelen ontstonden 200 miljoen jaar geleden – dat is 100 miljoen jaar later dan de parasiterende schimmels die hun voorouders waren.

De genetische wijzigingen die de symbiose mogelijk maakten, zijn in de loop der tijden verschillende keren opgedoken: verschillende paddenstoelen hebben ze op een andere manier ingevuld. De schimmels specialiseerden zich eerst in het afbreken van de wand van plantencellen, maar nadien werd die capaciteit omgebouwd tot iets wat een symbiose werd. Voor het ontstaan van symbiose moest er een golf van genetische innovatie op gang worden gebracht: veel genen die voor de samenwerking nodig zijn, waren nieuw. De meerderheid van die genen zou een rol spelen in het bespelen van het afweersysteem van de bomen.

Bioloog Maarten Van Geel van de KU Leuven meldt met zijn collega’s in Molecular Ecology dat er op de wortels van fruitbomen in biologisch beheerde boomgaarden meer schimmels zitten dan gewoonlijk. De fruitbomen hebben de schimmels nodig om voedingsstoffen, zoals fosfor en stikstof, uit de grond op te kunnen nemen. Ze doen dat in ruil voor suikers voor de schimmels.

Helaas hebben de schimmels te lijden van moderne landbouwtechnieken, want conventionele meststoffen voegen veel fosfor aan de bodem toe, waardoor een boom de schimmel minder nodig heeft voor zijn overleving. De schimmel krijgt geen suikers meer en is gedoemd te verdwijnen. Het schimmelverhaal past echter perfect in een streven naar een ecologisch verantwoorde fruitteelt, want met de hulp van schimmels kan een boom gedijen zonder dat er met meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen moet worden gemorst. Dat is goed voor het milieu, de grondwaterkwaliteit inbegrepen.

Zaak is te zoeken naar welke schimmel het beste gedijt op welke fruitboomsoort, zodat er een goede biologische meststof mee kan worden gemaakt.

Door Dirk Draulans

Op de wortels van biologisch beheerde fruitbomen zitten veel nuttige schimmels.

Reageren op dit artikel kan u door een e-mail te sturen naar lezersbrieven@knack.be. Uw reactie wordt dan mogelijk meegenomen in het volgende nummer.

Partner Content