De verborgen kracht van schimmels

De fraaisteelmycena (Mycena inclinata) groeit in bundels op hout van dode stronken. – ©  Wikipedia

Financial Times

| Londen | Tim Hayward | 01 juni 2022

Wat onder de grond allemaal gebeurt in het mycelium, het netwerk van schimmeldraden, is adembenemend. ‘Het is alsof je een kat informatie laat overbrengen aan een neushoorn, waardoor het gedrag van die laatste verandert – via een wortel’, schrijft Tim Hayward.

Het grootste levende organisme op onze planeet is geen dier of plant. Het leeft in of, om precies te zijn, onder een bos in Oregon, uitgespreid over 9 vierkante kilometer. In het donker gloeit het griezelig op en wetenschappers denken dat het zo’n 2500 jaar oud is. [Onlangs is een zeegrasplant ontdekt van 200 vierkante kilometer voor de kust van Australië. Deze Posidonia australis staat sindsdien te boek als het grootste levende organisme op onze planeet en is naar schatting minstens 4500 jaar oud is.]

Dit is geen elevator pitch voor een scifi-kaskraker in Hollywood, al moet ik toegeven dat ik daar het afgelopen jaar vaak aan heb gedacht. Nee, het is gewoon een van de minder bizarre feiten die opkwamen toen mijn vriend en producer Richard Ward research deed voor een BBC4 documentaire over de vreemde wereld van schimmels.

Schimmels zijn op dit moment hot in de wetenschappelijke wereld

Schimmels zijn op dit moment hot in de wetenschappelijke wereld. Een enorm, nog niet verkend gebied waarbij vergeleken de ruimtewedloop een schoolproject lijkt. En bovendien roepen schimmels ook vragen op over onze kijk op onszelf, op soorten, sekse en gemeenschappen. Niet alleen de hallucinogene eigenschappen van paddestoelen zetten de deuren van ons bewustzijn open, zo’n beetje alles aan deze organismen doet dat.

Mijn avontuur begon in de keuken. Net als iedereen probeer ik minder vlees te eten. Daardoor raak ik steeds meer gegrepen door de vele mogelijkheden van paddestoelen. In het Verenigd Koninkrijk weten we wel dat ze veel te bieden kunnen hebben, maar ervan overtuigd zijn we niet. Sommige Noord- en Oost-Europese landen zijn ‘mycofiel’: duizenden amateur-paddestoelenzoekers trekken er in de weekenden de bossen in en voeren hun buit zonder zorgen aan hun gezin. Hier kopen we alleen de simpelste, in plastic verpakte veldpaddestoelen bij de supermarkt en zijn de meeste mensen als de dood om iets anders te proberen. De afgelopen jaren hebben we ons repertoire een beetje uitgebreid, met Italiaanse porcini en een of twee van de mildere Aziatische zwammen, de shiitake en de oesterzwam, maar als de Fransen iets hardnekkig een trompette de la mort blijven noemen, kun je dat toch niet bepaald een aanbeveling noemen?

Het is gemakkelijk te begrijpen waar de bangelijke Britse mycofobie kan zijn ontstaan. Wij associëren schimmels met dood en bederf. Een kleine minderheid van alle paddestoelen is bijzonder lekker om te eten, de meeste smaken saai of gewoon vies en een klein aantal kan tot een pijnlijke dood leiden.

rebeca g sendroiu RFZCFcOHZRM unsplash
Wetenschappers en activisten zijn bang dat we niet inzien hoeveel schade we de schimmelwereld toebrengen. Allereerst moeten we de taal veranderen als we over de natuurwereld nadenken, en dienen we te spreken over de drie F’en: flora, fauna en ‘funga’. – © Unsplash

Onfrisse sporttas

Wat eetbare paddestoelen betreft is de truffel voor ons waarschijnlijk de uiterste grens. Hij ziet eruit als een leerachtige steen of misschien een bijzonder samenhangend kluitje aarde en we slagen er nog steeds niet in om hem zelf te kweken. Vraag willekeurige, normale mensen de geur ervan te beschrijven, en ze zullen zeggen dat die doet denken aan een onfrisse sporttas en hun neus optrekken bij het idee dat ze zoiets in hun mond zouden stoppen. Toch behoren truffels tot de kostbaarste voedingswaren, per gewicht, waarin wordt gehandeld – een handel waar vaak smokkelpraktijken, geweld, georganiseerde misdaad en zelfs moord aan te pas komen. In zijn onlangs verschenen boek The Truffle Underground: A Tale of Mystery, Mayhem and Manipulation in the Shadowy Market of the World’s Most Expensive Fungus legt de Amerikaanse journalist Ryan Jacobs een complex web van bedrog bloot waarin truffels uit Oost-Europa – die van mindere kwaliteit worden geacht dan de Franse of Italiaanse variëteiten – op grote schaal worden gesmokkeld en van een nieuw label voorzien om voor het dure spul te kunnen doorgaan. Er zou sprake zijn van een gewelddadige werkwijze, met gewapende overvallen op truffelopslagplaatsen en corruptie op hoog niveau bij lokale overheden.

In de jaren dertig ontstond grote opwinding over hallucinogenen die inheemse volkeren al sinds de prehistorie gebruikten. ‘Magische’ zwammen – met psilocybine en lsd – oorspronkelijk afkomstig uit moederkoren, een schimmel die op rogge groeit, beloofden volgens sommigen veel voor het ontluikende vakgebied van de psychotherapie. In opnamen van wetenschappers die met deze drugs experimenteerden, is het totale gebrek aan angst in hun stem opmerkelijk. Ze lijken geen enkel besef te hebben dat ze met iets gevaarlijks of onwettigs bezig zijn. Het is vreemd om een in tweed geklede psychiater rustig te horen vertellen hoe hij het ‘brouwsel’ drinkt en hoe zijn eigen Deuren van Bewustzijn opengaan. Het boeiendst vond ik nog wel de opnamen waarin filmster Cary Grant, die al vroeg en vol overgave de psychotherapie omarmde, zonder enig schuldbesef over zijn werkelijk heroïsche consumptie van hallucinogenen vertelt.

Psilocybine wordt nu getest als therapie voor drugsverslaving, angst en stemmingsstoornissen

Wat er vervolgens gebeurde, is vaak beschreven. Hoe de drugs in universiteitslabs werden getest, aanvankelijk door medici maar later onder de vleugels van de CIA, die begrijpelijkerwijze geïnteresseerd was in het mogelijke nut ervan als verhoorinstrument of als wapen. Hoe de drugs vervolgens in de tegencultuur terechtkwamen en een hele generatie opnieuw beïnvloedden, en hoe overheden de veelomvattende strijd tegen verboden middelen aanbonden. Deze processen speelden wereldwijd en het wetenschappelijk onderzoek kwam dan ook tot stilstand onder druk van de mondiale stortvloed van media-aandacht die uitmondde in een rampzalige ‘war on drugs’. Pas in het afgelopen decennium lijkt de paniek te zijn afgenomen. Psilocybine wordt nu getest als therapie voor drugsverslaving, angst en stemmingsstoornissen.

Paddestoelen

Misschien komt het door hun literaire, visuele of artistieke verleden – feeën die eromheen dansen, of Alice die door een waterpijp rokende rups wordt aangemoedigd er een te eten – dat we de neiging hebben bij schimmels te denken aan paddestoelen die door een laag dode bladeren hun kopje opsteken. Maar die paddestoelen zijn enkel de vruchtdragende delen van het organisme dat eronder leeft: een uitgestrekt web van onderling verbonden hyfen, of schimmeldraden, dat mycelium wordt genoemd. En het ongelooflijkste van mycelium is niet zozeer de afmeting van dat netwerk, maar waartoe het in staat is.

Een jaar of tien geleden ontmoette ik op een beurs een stel jonge mensen. Zij hielden bij hun stand een overtuigend pleidooi voor het kweken van mycelium rondom breekbare verpakte artikelen, als een soort natuurlijk piepschuim. Ik heb geen idee of hun bedrijf een succes is geworden, maar een paar jaar later vertelde de chef-kok van een hip Londens restaurant me trots dat het krukje waarop ik zat een massief blok mycelium was dat in een mal was gekweekt. En vorig jaar troonde mijn dochter me mee naar een lezing over de toekomst van duurzame architectuur, waar vrolijk werd gediscussieerd over wolkenkrabbers die hoger en sterker zouden zijn dan de saaie gebouwen van nu en niet ‘gebouwd’ zouden worden van gewapend beton, maar ‘gekweekt’ van mycelium.

Als ik eerlijk ben kreeg ik het idee dat het spul me achtervolgde.

Quorn

In de jaren zestig identificeerde Rank Hovis McDougall Fusarium venenatum als een schimmelmycelium dat geschikt is voor menselijke consumptie. Dit is verbijsterend spul. Je vult een tank met een voedzaam groeimedium, voegt daar sporen aan toe, voedt het rijkelijk met zuurstof en het netwerk van dicht opeengepakte hyfen verdubbelt om de vijf uur in grootte. Hou je van quorn, de bekende eetbare mycoproteïne, dan is dit geweldig nieuws. Hou je van sciencefictionfilms uit de jaren vijftig, dan heb je misschien je bedenkingen.

Quorn is een vrij eenvoudig schimmelmateriaal dat voor samenhang zorgt en voor eiwit dat als voedingssupplement kan dienen. Het is oorspronkelijk niet ontworpen om vlees na te maken, maar nu de commerciële belangstelling voor vleesvervangers steeds koortsachtiger vormen aanneemt, kijken veel onderzoekers naar schimmels. De kans is groot dat die een steeds grotere rol krijgen in bewerkt en industrieel gefabriceerd voedsel en er is eigenlijk geen bovengrens aan de bijdrage ze uiteindelijk aan ons dieet zouden kunnen leveren.

Het lijkt erop dat het gebruik van mycelium zo hard groeit als, tja, mycelium zelf. Op een ijzige donderdag in oktober ontmoet ik Sebastian Schornack bij de Sainsbury Laboratory Cambridge University. Diep onder de grond, in een streng beveiligde biocontainment facility, heeft hij de wortels van een plantje onder de microscoop gelegd dat op hetzelfde substraat als een mycelium is gegroeid. In een gecontroleerde onderzoeksomgeving als deze is het toegestaan planten te maken door middel van genetische manipulatie en Schornack heeft tabaksplantjes gekweekt waarin de drie genen zitten die samen voor de rode kleur van bieten zorgen. Deze genen zijn zo gearrangeerd dat ze in de tabakswortels een roze kleur veroorzaken wanneer ze met het mycelium in contact komen. Zelfs met een vrij bescheiden vergroting kon ik het roze materiaal duidelijk in de cellen van de plantenwortel zien zitten en in het mycelium dat daarmee in contact was. Schornack is aanstekelijk enthousiast: ‘Dit is de intiemste relatie die je je maar kunt voorstellen. De schimmel leeft echt binnen in elke plantencel.’

Schimmels zijn al vanaf het allereerste begin ‘onderdeel’ van planten

Maar daar houdt het voor hem niet op: ‘Deze relatie is meer dan 400 miljoen jaar oud. Er zitten al structuren zoals deze schimmels in de cellen van gefossiliseerde planten.’

Het moeilijkst voorstelbaar hiervan is nog wel dat schimmels al vanaf het allereerste begin ‘onderdeel’ van planten zijn. Net zoals wij mensen begrijpen dat we gastheer zijn van ons eigen levende darm-ecosysteem en dat altijd zijn geweest, beseffen we nu dat planten en schimmels een vergelijkbare ‘relatie’ hebben. Maar dat woord dekt de lading niet helemaal, het is een onafscheidelijk samenleven. En als planten altijd ‘deels schimmel’ zijn geweest, en als wijzelf altijd ‘deels’ de mix van schimmel en bacteriën ‘in onze ‘darmflora’ zijn geweest, dan ga je toch vraagtekens plaatsen bij de overzichtelijke indeling van afzonderlijke organismen.

jesse bauer uhkH4kdA1MA unsplash
Paddestoelen zijn slechts de vruchtdragende delen van het organisme dat eronder leeft. – © Unsplash

Communiceren

Maar het wordt nog ingewikkelder. Suzanne Simard is hoogleraar bosecologie aan de Universiteit van British Columbia. Zij injecteerde voor haar onderzoek radioactieve koolstof in een berkenboom en na een tijdje sloeg haar geigerteller aan bij een douglasspar die daar in de buurt stond. Materiaal uit de ene plant verscheen in een andere, geheel ander soort plant. Niet alleen werd materiaal overgedragen, maar door het selectief toedienen van voedingsstoffen kon de schimmel de groei van de bomen beïnvloeden. Via het mycelium konden signalen van ‘ongemak’ in een boom beïnvloeden hoe andere bomen groeiden. Ze bleken te communiceren via een derde organisme dat niet eens tot hetzelfde rijk behoorde. Hier moeten we even tot ons door laten dringen wat dat betekent. Het is alsof je een kat informatie laat overbrengen aan een neushoorn, waardoor het gedrag van die laatste verandert – via een wortel.

De schimmel kan een heel bos in staat stellen om in zijn eigen belang te ‘handelen’

Voor de duidelijkheid: dit is niet hetzelfde als bomen die ‘met elkaar praten’, maar het betekent wel dat de schimmel, door op te treden als informatie overbrengend medium, kennelijk een heel bos in staat kan stellen om in zijn eigen belang te ‘handelen’, bijna als één organisme. Dit resultaat is door Simard en anderen het ‘Wood Wide Web’ genoemd. 

Dat mycelium communicatie tussen verschillende soorten bomen mogelijk maakt en onderhoudt, en misschien op de een of andere manier hun groei verandert in het belang van hun collectieve welzijn, dat blaast mij van mijn conceptuele sokken, om eerlijk te zijn. Boom, schimmel, bos? Wie is hier de baas? Wat is de entiteit?

Onder Kew Gardens, de Londense hortus botanicus, bevindt zich ver van het grote publiek de grootste verzameling geconserveerde schimmelsoorten ter wereld. Hier vertelde conservator Lee Davies me het macabere verhaal van de zombiecicaden. Deze reusachtige vliegende insecten lijken een beetje op sprinkhanen en komen overal in het midden en oosten van de VS voor. Ze hebben een heel kort en intensief paarseizoen en daarin raakt een klein percentage geïnfecteerd met een schimmel die Massospora heet. Deze produceert in hun lijf een reeks chemische stoffen, waaronder psilocybine en een amfetamine die cathinon wordt genoemd, en deze cocktail wakkert in de cicade een koortsachtige seksuele activiteit aan. En dat is nogal ongelukkig, want de schimmel neemt ook het hele lijf van het beestje in beslag en zorgt ervoor dat het achterlijf, inclusief geslachtsdelen, eraf valt, waarna dat wordt vervangen door een grote witte bal sporen. Op de een of andere manier dwingt de schimmel de cicade bovendien om zowel mannelijk als vrouwelijk paargedrag te vertonen en daarmee nog meer cicaden te lokken voor een potje vruchteloos gefriemel, zodat ook die met de sporen besmet worden. 

Mycena inclinata Clustered Bonnet UK 2
De fraaisteelmycena (Mycena inclinata) groeit in bundels op hout van dode stronken. – © Wikipedia

Seksleven

Wat mij betreft is dit de meest intrigerende vorm van voortplanting die ik ooit ben tegengekomen. En zo raak ik opeens met bioloog en schrijver Merlin Sheldrake verwikkeld in een serieus gesprek over het seksleven van schimmels. ‘Er zijn zoveel verschillende manieren waarop schimmels seks kunnen hebben,’ vertelt hij. ‘Sommige hebben tienduizenden paartypes die in grote lijnen overeenkomen met onze geslachten. Kennelijk zijn er talloze verschillende manieren om je genen door elkaar te gooien en als flexibele, samenwerkende en diverse organismes hebben zij flexibele, samenwerkende en diverse manieren gevonden om dat te doen.’

Er zijn veel verschillende manieren waarop schimmels seks kunnen hebben

Ik kan met mijn tienerdochter al geen gesprek over gender voeren zonder dat mijn hersens vastlopen, dus hoe zou ik ooit alles van schimmelseks kunnen begrijpen? Zelfs met ons huidige, uiterst beperkte niveau van kennis dwingen schimmels ons om gecompliceerde vragen te stellen. Als een schimmel een levend organisme geheel kan innemen, het gedrag ervan kan beheersen en het lichaam gebruiken, hebben we een nieuw woord nodig voor het ding dat dan rondvliegt. Op welk moment is het niet langer een in bezit genomen insect en wordt het een mobiele paddestoel? Mijn zorg neemt nog verder toe als Sheldrake me er vriendelijk aan herinnert dat ik zelf vol zit en bedekt ben met allerlei verschillende soorten schimmels. Ik kan niet leven zonder hen en zij kunnen niet overleven zonder mij. Dus ben ik nou een entiteit of een goedgekleed mobiel ecosysteem?

Pratende paddestoelen

Paddestoelen wekken misschien de indruk zwijgende organismen te zijn, maar een nieuwe studie heeft patronen van elektrische signalen ontdekt die een opvallende, structurele gelijkenis vertonen met de menselijke spraak.

Andrew Adamatzky van het Unconventional Computing Laboratory van de Universiteit van West-Engeland in Bristol onderzoekt dit fenomeen door minuscule micro-elektroden te bevestigen in bodemlagen die ingelijfd zijn in hun lapjesdeken van hyfen (schimmeldraden), het mycelium.

Het onderzoek, dat gepubliceerd is in Royal Society Open Science, toonde aan dat die pieken zich vaak groepeerden in een serie activiteiten die leken op vocabulaires van wel zo’n vijftig woorden, en dat de verspreiding van die ‘woordlengten van paddestoelen’ nauw overeenkwam met die van menselijke talen. Waaiertjes – die op rottend hout groeien en wier vruchtlichamen lijken op golven van dicht opeengepakt koraal – produceerden de meest complexe ‘zinnen’.

Andere vormen van pulserend gedrag zijn al eerder waargenomen in zwammennetwerken, zoals pulserend voedingstransport – mogelijk veroorzaakt door ritmische groei als zwammen op zoek zijn naar voedsel.

De meest waarschijnlijke reden voor die golven van elektrische activiteit is dat ze de paddestoelen in stand houden – vergelijkbaar met wolven die janken om de roedel bij elkaar te houden – of hun pas ontdekte bronnen van lok- en afweermiddelen aan andere delen van hun mycelium overbrengen, zei Adamatzky. Maar er is volgens hem ook een andere mogelijkheid: dat ze niets zeggen. ‘Hoe interessant ook, de interpretatie dat het een taal is lijkt misschien iets al te enthousiast,’ zegt Dan Bebber, universitair docent biowetenschappen aan de Universiteit van Exeter en lid van het onderzoekscomité naar zwammenbiologie van de British Mycological Society. ‘Er moeten veel meer kritische hypothesen worden getest voor we de optie “Fungus” op Google Translate kunnen verwachten.’

Korstmossen horen tot de oudste levende dingen op onze planeet. Volgens sommige schattingen bedekken ze in al hun verschillende vormen 7 procent van het aardoppervlak, maar het zijn geen planten. Ze doen wel aan fotosynthese, maar hebben geen wortels en onttrekken geen voedingsstoffen aan de oppervlaktes waarop ze groeien. Kortmossen zijn eigenlijk algen die geheel in het weefsel van een schimmelmycelium leven. Het zou totaal onjuist zijn om ze ‘hybride’ te noemen en het is een meer dan symbiotische relatie. Ze zijn niet van elkaar te scheiden en zo leven ze al langer dan mensen of de meeste dieren en planten die we vandaag kennen. Voor zoiets hebben we nog steeds niet echt een naam.

Mycologen zijn een interessant stel. Hun enthousiasme heeft ervoor gezorgd dat ze zich zijn blijven richten op wat lang een verwaarloosd hoekje van de botanie is geweest. Ze hebben dingen gezien die wij stervelingen niet zouden geloven, en nu er tipjes van de sluier worden opgelicht is hun opwinding terecht groot. Ik heb onderzoekers ontmoet die dachten dat ze met hun ontdekkingen vrijwel alles wat voor mensen van belang is konden veranderen en verbeteren. Afgezien van de simpele toepassingen voor voedsel en het farmacologische potentieel zijn er schimmelvariëteiten die extreme omstandigheden kunnen overleven, plantengroei kunnen versterken of met plantenziektes afrekenen. Sommige soorten waarnaar op dit moment onderzoek wordt gedaan, zullen ooit plastic afbreken, gelekte olie opruimen en misschien zelfs radioactief afval neutraliseren.

Als het om schimmels gaat beginnen we pas net in te zien hoeveel we niet weten

Maar andere wetenschappers en activisten zijn bang dat we niet inzien hoeveel schade we de schimmelwereld toebrengen. De Fungi Foundation, een internationale ngo die is opgericht door de briljante Chileense mycoloog Giuliana Furci, wijst op dit gevaar. De stichting heeft tot doel onderwijs en informatie te verschaffen over de diversiteit van schimmels en het gebruik ervan als innovatieve oplossingen voor problemen die we misschien nog moeten ontdekken. Heel belangrijk is dat de Fungi Foundation de officiële taal aan het veranderen is en de internationale gemeenschap aanspoort om over de natuurwereld na te denken in termen van de drie F’en: flora, fauna en ‘funga’.

Funga-onderzoekers vormen de meest diverse en briljante groep die je je maar kunt voorstellen, maar één ding weten ze allemaal zeker: er is nog zoveel dat we niet weten en zoveel dat nog te ontdekken valt. Als het om schimmels gaat beginnen we pas net in te zien hoeveel we niet weten. Vroeg of laat ervaart iedereen die zich met schimmelonderzoek bezighoudt een en dezelfde vreemde reactie, die het midden houdt tussen fysiek en emotioneel. Sheldrake noemt het ‘hoogtevrees’ en ik denk dat hij daarmee de spijker op de kop slaat.

Hoger dan gebouwen

Ik wandelde een keer door de paar heuvels in de buurt van Cambridge. Ik ging op een bank zitten en keek naar het landschap om me heen, en opeens werd ik me duizelingwekkend bewust van alles. Ik zat onder bomen, dus het bevond zich onder me. Kilometers ver zag ik bossen, kreupelhout, alleenstaande bomen. Daaronder, misschien ertussenin, ongeziene maar uitgestrekte massa’s mycelium. Als ze boven de grond zouden zijn, zouden ze groter zijn dan dinosauriërs, hoger dan gebouwen. Levende organismen van bijna onvoorstelbare afmetingen. Oud, langzaam groeiend, zich langzaam verplaatsend, in wisselwerking met de omgeving. Wanneer je je realiseert dat er schimmels in de lucht zijn, op het oppervlak van of binnen in vrijwel alles wat leeft, bekruipt je een gevoel dat lijkt op, ja, het tollende, gedesoriënteerde gevoel dat je opeens niet meer zo stevig met de grond onder je verbonden bent. Het is inderdaad hoogtevrees.

We hoefden niet meer bang te zijn dat onze natuurlijke omgeving ons zou vermoorden

Een tijdje na de Verlichting begonnen we anders naar de natuur te kijken. We hoefden niet meer bang te zijn dat onze natuurlijke omgeving ons zou vermoorden en we gingen eropuit, naar de bergen, naar de bossen, naar de zee, om omringd te zijn door iets enorms, iets oneindig veel groters en ouders dan wijzelf, om onszelf in perspectief te plaatsen. Tegenwoordig is het misschien nog steeds best indrukwekkend om een berg te zien, een ruwe zee of een stuk woestijn, maar film, fotografie en zelfs goedkope avontuurlijke vakanties hebben ons van die plotselinge, verbijsterende waarneming beroofd.

Er bestaat een schilderij van de Duitse romanticus Caspar David Friedrich, genaamd De wandelaar boven de nevelen. Je hebt het vast weleens gezien. Die wandelaar is een man in overjas, van achteren gezien, die op het topje van een berg staat en uitkijkt over een landschap van bijna onbevattelijke uitgestrektheid. Je ziet zijn gezicht niet, maar trek er dit weekend eens op uit, ga op een heuvel staan, kijk naar de bomen, denk dan aan de schimmels en je voelt wat hij voelt.

Fungi: The New Frontier, geschreven en gepresenteerd door Tim Hayward en geproduceerd door Richard Ward en Loftus Media voor BBC Radio 4. Ook beschikbaar op BBC Sounds.

Recent verschenen
TIJDELIJKE AANBIEDING
Drie maanden onbeperkt digitaal toegang tot 360 voor maar € 15
bo pc
Drie maanden onbeperkt digitaal toegang tot 360 voor maar € 15! Ja, ik steun 360