Mycorrhizapaddenstoelen: een ondergrondse ruilhandel
Je kon in dit artikel al lezen dat er zwammen zijn die samenleven (in symbiose) met een plant. De zwam is verbonden met de wortels van de plant en kan deze mineralen en water leveren. In ruil ontvangt hij suikers van de plant die hij zelf niet kan aanmaken en nodig heeft voor zijn energievoorziening. We bespreken hier de twee mycorrhiza-typen die voor bomen zeer belangrijk zijn.
Arbusculaire mycorrhiza
Mycorrhiza bestaat al minstens 460 miljoen jaar, tegelijk met de eerste landplanten. Het type dat toen ontstond is de arbusculaire mycorrhiza, ook endomycorrhiza genaamd. Dit type komt tegenwoordig bij ongeveer 250.000 plantensoorten voor waaronder ook bomen (zie tabel onderaan dit artikel). Er zijn slechts een tweehonderdtal soorten bekend, waarvan minder dan de helft in Vlaanderen voorkomen. De zwam dringt de plant binnen via de wortelcellen, om zo met elkaar in verbinding te staan. De plant ontvangt zowel van de zwam nutriënten alsook via de wortelharen van de omgeving. Hun voortplanting is ongeslachtelijk. Ze vormen geen paddenstoelen maar sporen onder de grond, op de uiteinden van hun hyfen. Die worden door (bodem)dieren verspreid.
Ectomycorrhiza
Ongeveer 150 miljoen jaar geleden ontstond de ectomycorrhiza. Deze zwam vormt een mantel van zwamdraden om de worteluiteinden van wortels van minder dan 5 millimeter dik en verhindert de groei van wortelharen. Vandaaruit groeit het mycelium (zwamvlok) de bodem in. Dat komt vooral voor in de bovenste 10 centimeter van de bodem. Hun voortplanting is geslachtelijk. Het mycelium kan knopen vormen waaruit een paddenstoel groeit. Deze paddenstoel laat sporen vrij die door de wind worden meegenomen. Dit mycorrhiza-type komt bijna uitsluitend bij bomen en struiken voor.
Functies van de mycorrhizazwammen
Met hun heel dunne zwamdraden zijn mycorrhizazwammen efficiënter dan wortelharen in het opnemen van nutriënten, waaronder stikstof, fosfor, kalium, zink, koper, zwavel en boor. Daarbij zijn er verschillen naargelang het mycorrhiza-type en de paddenstoelensoorten. Ectomycorrhiza is vooral belangrijk om stikstof door te geven aan een plant, arbusculaire mycorrhiza voor fosfor. Sommige mycorrhizapaddenstoelen verbruiken zelf veel stikstof en geven weinig door aan de plant, terwijl andere zoals ridderzwammen en gordijnzwammen een groter deel doorgeven. Melkzwammen en russula’s hebben een zeer beperkt netwerk en kunnen de boom bescherming bieden tegen giftige humuszuren. Veel boleten hebben lange, dikke myceliumstrengen en zijn belangrijk voor de boom bij bescherming tegen droogte. Fopzwammen zijn effectief tegen bodempathogenen en van de bruine ringboleet is aangetoond dat hij zijn symbiont (waardplant), de den, bescherming biedt tegen zware metalen.
Weinig paddenstoelen op een ‘gezonde’ bosbodem
In een vochtige, voedselrijke bodem zijn veel regenwormen actief. Van nature groeien op zo’n ‘gezonde’ bodem, mull genoemd, vooral bomen die een voedselrijk strooisel produceren. Verscheidene van die bomen zoals esdoorn, es, kers en iep gaan een symbiose aan met arbusculaire mycorrhizazwammen. Onder bomen die een symbiose aangaan met ectomycorrhizazwammen treffen we op een mull weinig paddenstoelen aan. Slechts een beperkt aantal soorten verdraagt de sterke bodemverstoring door regenwormen: het zijn onder meer vaalhoeden, fluweelboleten, kluifjeszwammen en sommige vezelkoppen.
Ectomycorrhiza is vooral belangrijk waar bomen enige vorm van stress hebben. Talrijk kunnen ze aanwezig zijn op droge en natte bodems (hoge grondwatertafel) waar het strooisel niet ophoopt of een korte, mosrijke vegetatie aanwezig is en overal waar regenwormen weinig voorkomen of ontbreken, zoals op stenige bodems en waar de aarde okerkleurig of rood is (alle zwarte aarde is afkomstig van regenwormen). Ze komen nauwelijks voor in regenwouden, maar wel daar waar een lang, droog seizoen heerst. Sommige bomen (zie tabel) kunnen met beide typen mycorrhiza vormen. Met welk type ze mycorrhiza vormen hangt van de bodem af. Arbusculaire mycorrhiza komen voor daar waar de bodem vochtig en voedselrijk is en ectomycorrhiza op een arme, droge of natte bodem.
Een explosie van soorten
Vijftig miljoen jaar geleden was het bijzonder warm. Tropisch regenwoud kwam toen voor tot wat nu Midden Europa is. Ongeveer 34 miljoen jaar terug was het klimaat heel wat koeler geworden en de oppervlakte van het regenwoud sterk gekrompen. De gematigde bossen en polaire naaldwouden konden zich uitbreiden en er ontstonden bossen met een droog en nat seizoen. De toename van nieuw habitat zorgde voor veel nieuwe ectomycorrhizazwammen.
Door hun mogelijkheid om met hun sporen ver weg nieuwe groeiplaatsen te bezetten, konden ze zich specialiseren. De aanwezigheid van een soort hangt van veel factoren af, zoals de zuurtegraad, vochtigheid en stabiliteit van de bodem en de aanwezigheid van de waardboom. Sommige zijn pioniers, andere komen alleen bij oude bomen voor. Voor bossoorten is de dikte van de strooisellaag belangrijk, terwijl andere soorten een voorkeur hebben voor een schrale, mosrijke vegetatie. Toch kunnen we daarmee nog niet verklaren waarom er op een kleine oppervlakte tientallen soorten mycorrhizapaddenstoelen kunnen voorkomen en waarom er vaak veel nauw verwante soorten samen groeien. Waarschijnlijk kunnen ze zeer nauwe niches innemen.
In Vlaanderen komen ruim 800 soorten ectomycorrhizapaddenstoelen voor. Wereldwijd zijn dat er meer dan 10.000 bij ongeveer 2.500 plantensoorten. Dat zijn heel andere verhoudingen dan bij de arbusculaire mycorrhizazwammen.
Netwerken in de bodem
Mycorrhizazwammen kunnen via hun mycelium planten van dezelfde en van verschillende soorten verbinden. Dat is vastgesteld zowel bij de ecto- als de arbusculaire mycorrhiza. Ectomycorrhizazwammen gaan echter met veel minder planten een symbiose aan en verbinden daardoor veel minder plantensoorten. Via deze netwerken kan een sterke boom suikers transporteren naar zwakke soortgenoot of dominante bomen naar soorten met een lagere concurrentiekracht en zo voor een toename van de plantendiversiteit zorgen. Vooral (kiem)planten in de schaduw blijken van deze netwerken te profiteren.
Nieuwe kennis
De laatste jaren wordt veel onderzoek gedaan naar wat zich onder de grond afspeelt. Nieuwe inzichten worden vaak verkregen door moleculair onderzoek. Sommige mycorrhizapaddenstoelen blijken genen te hebben die instaan voor productie van enzymen die bekend zijn bij de saprofyten. Ze halen vooral stikstof uit dood organisch materiaal. Om te overleven blijven ze echter afhankelijk van de suikers van hun gastheer.
Wasplaten waren gekend als saprofyten, maar een tiental jaar terug vond men hun zwamdraden terug in grassen. Ze komen echter ook voor in bossen zonder grassen. Ook sommige satijnzwammen en mycena’s leven verbonden met planten. Vermoedelijk zijn ze biotroof (parasitair) maar het zou ook een specifieke vorm van mycorrhiza kunnen zijn. Er valt nog veel te ontdekken.
tabel: selectie van veel voorkomende bomen met hun mycorrhiza-type
| Ectomycorrhiza | Arbusculaire mycorhiza | Beide typen |
| Berk | Appel | Els |
| Beuk | Es | Linde |
| Den | Esdoorn | Populier |
| Douglasspar | Iep | Wilg |
| Eik | Kers | |
| Fijnspar | Liguster | |
| Haagbeuk | Lijsterbes | |
| Hazelaar | Paardekastanje | |
| Larix | Peer | |
| Tamme kastanje | Plataan | |
| Zilverspar | Sporkehout | |
| Vlier |
Omer Van de Kerckhove, artikel in het tijdschrift Natuur en landschap Meetjesland, herfst 2022
