Forskere opdager svampe-evolution: invaderer nu også levende værter

Svampenes sporer svæver gennem luften. Deres mycelium kryber langs overflader. De leder efter forsvarsløse værter, som de kan forgrene sig udover i et net af svampevækst. Ofre, de kan bruge til at tilfredsstille deres egne behov om at fortære og sprede sig.

Et skrækscenarie, spiller sikkert for øjnene af mange, når de hører om svampe, der er begyndt at invadere de levende. I hvert fald, hvis de med rædsel har fulgt menneskets kamp mod invaderende svampe på TV-skærmen, i den postapokalytiske fremtidsserie, Last of Us.

Helt så dramatisk er virkeligheden heldigvis sjældent, men danske svampeforskere har rettet luppen mod den almindelige danske svampeslægt Mycena, bedre kendt som huesvampe, og det viser sig at visse ligheder alligevel træder frem.

Ny forskning fra Biologisk Institut tyder nemlig på at svampen, der traditionelt er opfattet som saprotrof - dvs. nedbryder af døde træer og planter - er midt i at foretage et evolutionært spring.

”Med DNA-studier fandt vi ud af, at huesvampe næsten konsekvent kan findes i levende planteværters rødder, og det tyder på, at huesvampene lige nu er i gang med en evolutionær udvikling fra kun at være nedbryder af dødt plantemateriale til at invadere levende planter, når forholdene er gode” forklarer Christoffer Bugge Harder, der er førsteforfatter på studiet.

Forskningen viser desuden, at visse af dem tilmed viser spæde tegn på at kunne optræde som mutualister – dvs. leve i symbiose med træerne. Modsat de skrækindjagende svampe i Last of Us, mener forskerne altså at huesvampen primært er ude i en god gerning set fra plantens side. Det i form af et slags evolutionært bejleri, om at kunne leve i pagt med den levende vært.

”Vi kan se at nogle enkelte huesvampe ser ud til at udveksle kvælstof (nitrogen), der er et uundværligt næringsstof for planter, med kulstof fra planten, siger forskeren.

”Når de er trængt ind i en levende plante, kan svampe vælge tre strategier: Enten kan de være skadelige snyltere og udsuge deres nye vært; eller de kan være lurende ”gribbe”, der harmløst venter på, at planten dør, men er de første fremme ved ”ådslet” – eller også kan de starte et samarbejde. Nogle arter af huesvampe er altså langsomt i færd med at udvikle evnen til at samarbejde, om end den ikke er fintunet endnu,” lyder det fra Christoffer Bugge Harder.

Gode gerninger udfordrer traditionel rolleopdeling

”Andre svampe som f.eks fluesvampene er kendte for at leve i et samarbejde med levende planter. En evne, de har udviklet for mange millioner år siden, men fluesvampene har for længst mistet evnen til at overleve uden deres værter. Og sådan har vi traditionelt også opdelt svampene i strengt adskilte økologiske grupper som mutualist, parasit eller saprotrof,” forklarer Christoffer Bugge Harder.

Huesvampene ser dog ud til at befinde sig et sted mellem stolene i forhold til de økologiske nicher.

”Den strenge opdeling er i stigende grad blevet draget i tvivl, og vores forskning i huesvampene understøtter den opblødning af grænserne. Nogle af huesvampene har så at sige fundet deres egen løsning og kan dække flere forskellige økologiske roller,” siger Christoffer Bugge Harder.

Ved at se på de kulstof-isotoper huesvampene indeholder har forskerne kunnet konkludere at huesvampen er både saprotrof – nedbryder, men også mutualist. Og måske endda snylter.

”Huesvampene er opportunister. Modsat fluesvampene kan de sagtens vokse, uden at skulle invadere planter, men hvis der er en lejlighed, så er det en fed bonus. Og så vil de gerne ind i levende rødder, hvor de tilbyder kvælstof - som svampene har nemmere ved at indfange end træet - mod en rimelig betaling,” forklarer Christoffer Bugge Harder.

Betalingen kommer enten som kulstof fra værten i levende live, eller når den venlige vært en dag dør og allerede har en tålmodig nedbryder med ombord. Måske begge dele.

Griber en menneskeskabt chance

De gode forhold huesvampen leder efter, ser ud til at være forbundet med os mennesker.

”Det er nærliggende at tro, at vi mennesker spiller en rolle i den her tilpasning, fordi vi med vores monokulturelle beplantninger i fx skovbrug giver svampen de optimale betingelser for at gøre det. Den chance er svampen tilsyneladende i gang med at gribe,” siger han.

”I en urørt skov trives specialisterne. I det scenarie har huesvampen ikke mange chancer for at sætte sig på de levende træer, fordi de specialiserede svampe er der, og de lukker de ikke andre ind ude i naturen,” lyder det fra svampeforskeren.

Steder hvor vi skaber meget homogene områder med ensartede unge planter i samme alder derimod har huesvampene en chance, fordi de specialiserede svampe ikke er ankommet endnu. Det samme gælder hårde miljøer som i Arktis, eller forstyrrede miljøer, f.eks. hvor der er mange dyr, der græsser.

”Det er steder, der giver svære betingelser for mange organismer, men det ser ud til, at huevampe er nogle af dem, der vinder ved det,” lyder det fra Christoffer Bugge Harder.

 

* 

 

Bonus info: Vi behøver ikke frygte svampene

Nyere forskning har således vist, at mange træer bærer på kimen til deres egen undergang – eller i hvert fald en effektiv bedemand, da en del af de svampe, der trives ved deres rødder også er klar til at nedbryde træet, når det lakker mod enden.

Også vi mennesker nedbrydes efter døden, og svampe spiller ofte en vigtig rolle der også. Men som mennesker skal vi dog næppe være bekymrede for svampe, der begynder at invadere os i levende live, forsikrer Christoffer Bugge Harder.

”Den menneskelige krop er modsat træerne utroligt dygtig til beskytte os mod de enorme mængder af sporer, som vi dagligt udsættes for,” siger han

Alligevel har der rundt om i verden været et øget fokus på svampeinfektioner, som en trussel mod vores sundhed de seneste år. Det skyldes at en væsentlig del menneskekroppens forsvar er vores kropsvarme, som mange svampe ikke kan tåle. Der spekuleres nu i om klimaforandringer, og stigende temperaturer som følge deraf, kan føre til en tilpasning i svamperiget, der gør dem i stand til at overleve vores kropstemperatur.

”Det er da ikke utænkeligt, at der også kan komme en udvikling i grupper af svampe til den økologiske niche, som er mennesket, men der er jo masser af svampe i tropiske egne, der allerede er tilpasset høje temperaturer. Når de alligevel ikke er i vores kroppe, skyldes det vores effektive immunforsvar. Så jeg mener ikke der er grund til at frygte svampene - det er i hvert fald ikke huesvampen, som vi skal være bekymret for,” lyder det fra Christoffer Bugge Harder

 

Fakta: Huesvampe

De fleste arter af slægten huesvampe (Mycena) er små, ofte kun få centimeter brede. Hatten er konisk eller klokke-formet, og ligner… ja, en hue. De fleste er brune eller grå, men kan også være hvidlige eller næsten gennemsigtige.

Svampen generelt ikke spiselig, kan give forgiftninger og svage hallucinationer.

Fakta: Tre økologiske nicher i svampenes rige

• Arter som i millioner af år har specialiseret sig i at leve enten at leve af den døde vegetation – kaldes saprotofe svampe,
• Arter som lever af den levende vegetation – kaldes parasitiske svampe
• Om svampe, der lever i symbiotisk sameksistens med de levende træer og og planter, og fx udveksler næringsstoffer med deres vært bruger man betegnelsen mutualist.

Den traditionelle strenge adskillelse af svampe i de tre økologiske nicher bliver dog i stigende grad sat i tvivl. Huesvampen er et nyt eksempel på en svamp, der udvisker grænserne.

Fakta: Spor af samarbejde

Isotoper er versioner af et grundstof, som har et anderledes antal neutroner, og derfor kan være lette eller tunge afhængigt af deres sammensætning.

Når for eksempel træer og svampe samarbejder efterlader det en større andel af tunge kvælstof-isotoper i svampene, fordi de tunge isotoper er sværere at flytte.

Derfor er de i højere grad tilbage, når svampen har delt kvælstof med sin værtsplante, og det kan forskerne måle.

Sådan gjorde de: Fandt huesvampen med PCR og DNA-sekventering

Ved hjælp af PCR-metoden, som de fleste kender fra virus-tests fandt forskerne huesvampen i prøver af levende træer i både skove, på enge og på arktiske fjeldheder rundt om i verden. I metoden opformeres strenge af DNA, når de er tilstede i en prøve, så de nemt kan identificeres.

Ved at sekventere DNA-strengene, så en del af koden er bliver kendt, har forskerne derefter kunnet søge i internationale databaser med de fleste kendte svampe-DNA og således afgøre om prøverne indeholdte for eksempel huesvamp.

Bag studiet

Foruden Christoffer Bugge Harder har følgende forskere bidraget til studiet:

• Emily Hesling - University of Aberdeen, Storbritannien
• Synnøve S. Botnen - University of Oslo og Oslo Metropolitan University, Norge
• Kelsey E. Lorberau - University of Oslo og UiT - The Arctic University of Norway, Norge
• Bálint Dima - Eötvös Loránd University, Ungarn og University of Helsinki, Finland
• Tea von Bonsdorff-Salminen - University of Helsinki, Finland
• Tuula Niskanen - University of Helsinki, Finland og Royal Botanic Gardens, Kew, UK
• Susan G. Jarvis - UK Centre for Ecology & Hydrology, UK
• Andrew Ouimette - University of New Hampshire, USA
• Alison Hester - The James Hutton Institute, Storbritannien
• Erik A. Hobbie - University of New Hampshire, USA
• Andy F. S. Taylor - University of Aberdeen, Storbritannien The James Hutton Institute, UK
• Håvard Kauserud - University of Oslo, Norge