Svampe tjener som hovedperson i de fleste økosystemer

Et hold af vestlige mykologer (svampeeksperter) brugte de sidste to somre på at grave dybt i Newfoundlands snavs for at undersøge svampenes magt og fandt ud af, at det, der ligger under, virkelig er 'hovedpersonen' i de fleste terrestriske økosystemer.

Svampe, som producerer svampe, er afgørende vigtige i de fleste jordbundne økosystemer, da de leverer livsopretholdende mineralnæringsstoffer til planter, mens de nedbryder deres rester og genbruger både organiske og uorganiske biprodukter i hele biomet, efterhånden som de vokser og formerer sig.

"Mange økologer begynder at indse, at svampe virkelig styrer verden. Vi har helt naturligt brugt meget af vores tid på at fokusere på ting over jorden, ting som vi ser som planter, dyr og fugle," sagde vestlig biologiprofessor. Greg Thorn. "Men faktisk er planterne meget tæt forbundet med svampe, og ville dybest set ikke være der (over jorden) uden dem."

Svampe gør næringsstoffer tilgængelige for planter enten gennem nedbrydning og næringsstofkredsløb eller ved direkte at transportere næringsstoffer til planterne, eller i nogle tilfælde forekommer begge processer.

"Mangfoldighed og sammensætning af svampesamfundet på et sted dikterer virkelig, hvad der sker der økologisk både med hensyn til plantesammensætning og produktivitet," sagde Thorn. "Hvis planterne vokser mere, så er der mere for dyrene at spise. Så virkelig, en masse ting, som vi faktisk holder af, starter i jorden med svampene, der driver disse ting."

Naturens støvsuger

Katarina Kukolj, en masterstuderende i Thorn-laboratoriet, leder en undersøgelse, der undersøger virkningerne af den spiselige blæsesvamp (Lepista nuda) på jordmiljøet i kystområderne i Newfoundland, specifikt i samfundet Lumsden.

Med udgangspunkt i Thorns forskning ønsker Kukolj at vide, hvordan og hvorfor blæsedyr grundlæggende 'angriber' mikrofauna (mikroskopiske dyr og organismer), der lever i jorden og fungerer som naturens støvsuger ved at spise bakterier, nedbryde overskudsnæringsstoffer og producere nye.

Tidligere undersøgelser af blæser har vist deres antimikrobielle egenskaber og kræfter i laboratoriet, men der har ikke været nogen tidligere feltundersøgelser for at observere, hvordan jorden og organismerne i den kunne ændres ved vækst af blæsesvampe i det naturlige miljø.

Kukoljs feltundersøgelse omfattede prøveudtagning af jord på forskellige tidspunkter fra kendte naturligt forekommende blæse-pletter (kendt som fe-ringe), nærliggende jordstykker podet med Blewit-mycelium (rodlignende struktur af en svamp) produceret af industripartner Nuspora Life Sciences Inc., og geografiske områder helt uden blæser.

Da opdagelsesfasen af ​​hendes forskning stadig er i gang, har Kukolj ikke alle svarene på hendes spørgsmål endnu, men én ting er sikkert:disse svampe er enorme.

"De blæsesvampe, vi studerer, er bare så store og så tunge," sagde Kukolj. "Hvor de vokser, er der ikke meget jord, så de har ikke så meget materiale til at forfalde. Som følge heraf tænker vi, at der er bakterier involveret. Så spørgsmålet er:Hvad er der i jorden? Og det er præcis det, jeg studerer."

Nu tilbage i laboratoriet klassificerer Kukolj leddyr (insekter, arachnider og krebsdyr), nematode (ikke-segmenterede orme, typisk 0,05 millimeter lange), bakterie- og svampemedlemmer i de specifikke jordsamfund og skelner deres relative overflod ved hjælp af DNA ekstraktion, identifikation og sekventering.

Kukolj mener, at hendes forskning også kan give vigtige understøttende data for brugen af ​​blæsepinde som et biopesticid i økologisk landbrug. Blewitt-svampe ville være et miljøvenligt alternativ til nogle syntetiske kemiske pesticider. De er også ikke-giftige, og der ville ikke være nogen udvaskning i vandvejene.

"Jeg har altid haft en interesse for natur og svampe og for at hjælpe miljøet. Og landbruget er virkelig en af ​​de ting, hvor vi kan gøre det bedre, i forhold til at reducere de giftige pesticider, der bliver brugt. Det er bare så ødelæggende," sagde Kukolj. "Med økologisk landbrug, der bliver mere populært, og folk, der lærer pesticider, er ikke godt for miljøet, ville det være fantastisk, hvis blæsepinden kan erstatte et af disse giftige pesticider."

Som en spiselig svamp, der almindeligvis bliver fourageret, foreslår Kukolj, at spåner også kan være en potentiel medafgrøde for landmænd ud over at være et biopesticid, men fremtidige undersøgelser ville være nødt til at undersøge dette nærmere.

Roden til sagen

Alicia Banwell, også en masterstuderende i Thorn-laboratoriet, er fokuseret på fornyelse af skovbrug og den rolle, svampe spiller i genopfyldning af Canadas skove.

Når en skov, som den Banwell studerer i Gander Bay, Newfoundland, bliver ryddet af skov, plantes der ofte planteskoleplanter på det ryddede sted for at erstatte skoven for næste generation.

Mens disse frøplanter vokser i planteskolen i løbet af de første par år af deres liv, udvikler de en fuzzy måtte af svampe forbundet med deres rødder, kaldet ectomycorrhizal svampe.

Skoven udvikler også sin egen fuzzy måtte af ektomykorrhizale svampe, som kan ses ved at trække det øverste lag af mos og jord op. Disse svampe danner et underjordisk netværk i skoven, som gør det muligt for træer, der er forbundet inden for netværket, at overføre ressourcer såsom kulstof, nitrogen og andre vigtige næringsstoffer mellem hinanden, ud over at de producerer mange spiselige svampe, såsom kantareller.

Til sin undersøgelse prøvede Banwell rødder af naturligt forekommende træer fundet i skoven og de frøplanter, hun plantede der, typisk for den lokale skovindustri. Kun få svampe koloniserer planteskolerne, men i skoven er der et mangfoldigt netværk af svampe, såsom kantarelsvampen (Cantharellus enelensis) og træer, der arbejder sammen om at regenerere Newfoundlands skove. Igen, det er på trods af den dårlige jord.

"Der er svampesporer overalt. Hver frøplante i planteskolen har de samme få svampe, der koloniserer deres rodsystemer," sagde Banwell. "Jeg vil gerne vide, hvordan det virker, når disse indføres i naturlige rum. Påvirker de ektomykorrhizasvampe fra de planteskoledyrkede trækimplanter de ektomykorrhizasvampe, der er i skoven, herunder de spiselige kantareller? Erstatter de ektomykorrhizasvampene i skov? Eller erstatter skovens ektomykorrhizale svampe dem?"

Der er endnu ikke nok data til at rapportere nogen fund, men svarene på disse spørgsmål vil fortælle Banwell, hvad der sker med skovens ektomykorrhizale svampe efter genplantning, og potentielt føre til yderligere forskning i, hvordan genplantningspraksis kan forbedres for at bevare svampebiodiversiteten .

Fremtiden er svampe

Da Kukolj og Banwell afslutter deres studier under Thorns supervision, er fremtiden lys for de spirende mykologer. Ligesom svampene selv sagde Thorn, at svampebioteknologi er en stadigt voksende industri, da nye anvendelsesmuligheder for svampe, som f.eks. blære og kantareller, bliver opdaget og udviklet hver dag.

"Folk bruger svampe til alle mulige ting, som man ikke havde tænkt på før. Svampe bliver brugt til at skabe Styrofoam-alternativer, køderstatninger til veganske fødevarer og endda ny medicin. Der er alle mulige nye antibiotika, der udvikles fra svampe Det er fantastisk, og det er en spændende tid at studere svampe på." + Udforsk yderligere

Jordsvampe hjælper trækimplanter med at overleve, påvirker skovenes mangfoldighed