Zware metalen in de bodem zijn voor schimmels onder de grond een reden om te communiceren met andere schimmels en met boomwortels om zo hun groeipad te kunnen veranderen. Dat blijkt uit onderzoek van de VUB (de Vrije Universiteit Brussel). De schimmels bemerken zelfs het verschil tussen bijvoorbeeld zink en cadmium en reageren verschillend op deze metalen.
De meeste bomen op het noordelijk halfrond leven in volledige symbiose met ectomycorrhizale schimmels. Die schimmels vormen een uitgebreid netwerk rond en tussen de boomwortels.
Wisselwerking bomen-schimmels
Deze schimmels helpen bomen bij de opname van water en voedingsstoffen. In ruil daarvoor krijgen zij suikers van hun gastheer.
Die ondergrondse samenwerking tussen bomen en schimmels is al eeuwenlang gaande. Het is essentieel voor de gezondheid van bossen.
Toch staat die symbiose staat steeds vaker onder druk door menselijke vervuiling van de bodem, onder andere met metalen.
VUB-onderzoeker Maarten Ottaway onderzocht in zijn doctoraat hoe deze bondgenoten reageren op vervuiling van de bodem met zware metalen.
Invloed vervuiling
Hij bestudeerde specifiek de interactie tussen de schimmel Laccaria bicolor en populieren.
Daarbij bekeek hij hoe hun symbiose beïnvloed wordt door zink- en cadmiumvervuiling, twee metalen die vaak in vervuilde bodems voorkomen.
“Metaalvervuiling veroorzaakt stress, bij zowel bomen en planten als bij de schimmels”, zegt Ottaway. Het heeft invloed op hun groeigedrag.
“We wilden begrijpen wat er gebeurt met hun onderlinge samenwerking als ze worden blootgesteld aan metalen zoals zink en cadmium.”
Kan symbiose beïnvloeden
Nu blijkt dat vervuiling de symbiose tussen bomen en schimmels onder druk kan zetten. Maar tot zijn verrassing kan vervuiling door metalen in sommige gevallen de onderlinge verbondenheid ook juist extra stimuleren.
Waar zink de samenwerking tussen boom en schimmel afremde, leek cadmium die juist te stimuleren.
“Dat toont aan dat niet alle metalen dezelfde impact hebben op de symbiose”, zegt Ottaway. “De reactie is veel complexer dan we aanvankelijk verwachtten.”
Passen groei aan
Hij zoomde in op de moleculaire mechanismen die de schimmels gebruiken om te reageren op stress om zo hun groei aan te passen aan de omgeving.
Ottaway ontdekte dat blootstelling aan cadmium zorgt voor een stresssignaal dat door het hele schimmelnetwerk gestuurd kan worden.
‘Beter begrip nodig’
“Bossen spelen een cruciale rol in onze biodiversiteit, bij klimaatregulatie en in de koolstofopslag”, geeft hij aan.
“Om die ecosystemen te beschermen, moeten we beter begrijpen hoe bomen en schimmels samen reageren op vervuiling en andere vormen van stress.”
Wat heeft de metaalindustrie eraan? Misschien opent het deuren om nader te onderzoeken wat de impact is van diverse metalen op hun omgeving.
En ook hoe de wisselende reactie van schimmels op metalen wellicht kan bijdragen aan een betere begripsvorming van verschillende materialen.
