20 woorden voor de hoofdpagina
Microbiologie in hapklare porties
Voedsel vinden in een doolhof – een dradig verhaal
Schimmels (zoals champignons) zijn heerlijk op je pizza of in de risotto. Je vindt ze voornamelijk in het bos wanneer het herfst of winter is want dan is de vochtigheid en temperatuur ideaal voor hun groei. Maar wat we kunnen zien is eigenlijk alleen het vruchtlichaam (fruiting body), de schimmel zelf is veel groter. Hoe groot? Ze kunnen wel tot 3.8 km in doorsnede zijn, zoals deze studie laat zien!
Wat we niet zien zijn de hyfen (hyphae), ook wel schimmeldraden genoemd (mycelium). Deze draden vormen het mycelium en zijn net als bij planten een soort wortels: ze zitten in de grond en verzamelen voedsel. Omdat het daar nogal donker is, is het lastig voor ons om te zien hoe ze hun weg kunnen vinden in dit ondergrondse doolhof.
Aleklett en zijn collega’s hebben in een recente studie met behulp van een nieuw apparaat onderzocht hoe de hyfen de omgeving verkennen. Het is lastig om de grond, de natuurlijke omgeving, na te bootsen in het laboratorium. De auteurs hebben daarom een chip ontworpen met microstructuren die obstakels vormen voor de hyfen (zoals een zig-zag, vierkanten of z-vormige structuren) die in willekeurige kanalen van de chip zitten, zoals te zien op de figuur.
Het doel van de onderzoekers was het beantwoorden van een simpele vraag: hoe en onder welke ruimtelijke condities (obstakels, bochten enz.) kunnen hyfen hun omgeving verkennen, en hebben ze een voorkeur voor een bepaalde manier? Je kunt je voorstellen dat er makkelijke en moeilijke ‘paadjes’ zijn, dus is het logisch dat ze de makkelijke kiezen, toch?
Het antwoord daarop was niet zo heel eenvoudig. De auteurs keken naar verschillende soorten schimmels en het leek erop dat elke soort een eigen manier had om de omgeving te ontdekken. In andere woorden, elke soort had een andere strategie om voedsel te vinden in dit complexe doolhof.
De soorten die werden onderzocht waren van dezelfde biologische orde, maar verschilden in hun ecologische habitat: de humuslaag van de grond, houtresten of soorten die leven van de verkoolde resten net na een bosbrand. De onderzoekers maten zowel de snelheid als afstand die de hyfen afleggen door de ‘hindernisbaan’. Ook keken ze naar de flexibiliteit van de draden in de verschillende soorten bochten.
De onderzoekers keken ook naar het gedrag van de schimmel in een open en een geblokkeerde ruimte. In de figuur zie je heel duidelijk dat het gedrag van de schimmels verschilt: Ze vormen verschillende patronen om de omgeving te verkennen (meer figuren kan je in het artikel vinden).
De auteurs laten met het onderzoek zien dat het gedrag van de hyfen zeer sterk afhankelijk is van de schimmelsoort. Ze tonen dat de concepten die tot nu toe werden gebruikt om de groei van hyfen te beschrijven deze verschillen niet goed kunnen verklaren. Echter, de resultaten kunnen helpen met de uitleg van hoe verschillende soorten schimmels fysiek van elkaar gescheiden kunnen zijn, of hoe ze samen in een omgeving kunnen leven. En ook belangrijk, het leert ons meer over hoe de schimmels leven in hun natuurlijke habitat.
Link naar het originele artikel: Aleklett, K., Ohlsson, P., Bengtsson, M. et al. Fungal foraging behaviour and hyphal space exploration in micro-structured Soil Chips. ISME J (2021).
Doi: 10.1038/s41396-020-00886-7
3.8km schimmel artikel hier
Vertaald door: Charlotte van de Velde
micro-bites.org 