Sommige bomenexperts beweren dat de houten reuzen samenwerken via een ondergronds schimmelnetwerk. Een nieuwe analyse betoogt dat het bewijs voor zogenaamde mycorrhizale netwerken niet zo sterk is als het populaire verhaal doet vermoeden.
Boomwortels zijn verstrengeld met filamenten van schimmels. Die vormen een verborgen ondergronds netwerk dat beide organismen ten goede lijkt te komen: de filamenten, bekend als hyfen, breken mineralen uit de bodem af die de bomen vervolgens in hun wortels opnemen, terwijl de schimmel een constante bron van suiker krijgt van de bomen. Verschillende onderzoeken tonen aan dat deze verbindingen - bekend als mycorrhizale netwerken – dienst doen als een “woodwideweb”, waarlangs bomen met elkaar kunnen communiceren en voedsel uitwisselen.
Een nieuwe studie, gepubliceerd in Nature Ecology & Evolution trekt dat in twijfel. ‘Het is niet zo dat relaties tussen bomen en schimmels niet bestaan’, zegt co-auteur Justine Karst, een ecoloog die mycorrhizale netwerken bestudeert aan de Universiteit van Alberta. ‘Maar in veel verhalen zijn suggestieve bewijzen en studies met veel voorbehouden als meer definitief beschouwd dan ze in werkelijkheid zijn. Wetenschappelijke inzichten zijn vaak iets te poetisch voorgesteld, zoals het idee waarbij oudere bomen hulpbronnen doorgeven aan zaailingen en deze verzorgen zoals een ouder dat doet. We willen niemands vreugde, nieuwsgierigheid of verwondering over het bos wegnemen, maar we willen deze verkeerde informatie tijdig de wereld uit helpen,’ zegt Karst.
Het probleem met onderzoek naar mycorrhizanetwerken is dat ze zeer delicaat zijn: graaf een wortel op en je hebt het web van schimmels en hout dat je wilde bestuderen vernietigd. Dat maakt het moeilijk om te zeggen dat een bepaalde schimmel echt twee bomen verbindt. De beste manier om het probleem te omzeilen is om schimmels van verschillende locaties te bemonsteren, hun genetische informatie te sequentiëren en een kaart te maken van waar genetisch identieke schimmels groeien. ‘Dit is een enorme hoeveelheid werk’, zegt Karst, en zij en haar co-auteurs konden slechts vijf van dergelijke studies vinden over slechts twee bostypes, met slechts twee boomsoorten en drie soorten schimmels.
Wat deze studies nog uitdagender maakt, is het kortstondige karakter van schimmelnetwerken. ‘Schimmels kunnen groeien als individuen nadat ze zijn gesplitst’, zegt Melanie Jones, plantenbiologe aan de Universiteit van British Columbia en co-auteur van de nieuwe analyse. ‘Zelfs genetische monsters bieden slechts een momentopname en kunnen niet onthullen of de stukjes schimmel die bij twee verschillende bomen zijn verzameld, nog steeds met elkaar verbonden zijn. Ze kunnen zijn doorgesneden doordat een deel van de schimmel is afgestorven of doordat iets er een hap uit heeft genomen. Het is een zeer netelige kwestie.’
Deze beperkingen roepen vragen op over hoe wijdverspreid mycorrhizale netwerken zijn, en hoe lang ze blijven bestaan. Het is duidelijk dat stoffen van één boom uiteindelijk kunnen worden opgenomen door een naburige boom in het bos. Onderzoekers kunnen dit testen door één boom te voorzien van een chemische verbinding met een bepaalde marker. In een studie uit 2016 in een Zwitsers bos bespoten onderzoekers de bladeren van enkele bomen met een bepaalde isotoop van koolstof en ontdekten dat die isotoop opdook bij onbespoten buren. Het is echter niet duidelijk dat schimmels noodzakelijkerwijs verantwoordelijk zijn voor deze overdracht, zegt Jones.
Hulpbronnen kunnen zich ook rechtstreeks van wortel tot wortel en door de bodem verplaatsen, en het is erg moeilijk om die paden in een echt bos te scheiden. Onderzoekers proberen barrières op te werpen tussen bomen zodat schimmeldraden en wortels ze niet kunnen verbinden, zodat alleen de bodemroute overblijft als mogelijk middel voor overdracht. Maar deze barrières zelf (meestal gemaakt van fijn gaas) kunnen de boomgroei beïnvloeden, waardoor het plaatje ingewikkelder wordt.
Het sterkste bewijs dat bomen hulpbronnen sturen via schimmelpaden in plaats van via wortels of grond kwam van een studie uit 2008 waarin gaas werd gebruikt om alleen schimmels, maar geen wortels, toe te laten om Ponderosaden zaailingen te verbinden met oudere dennen in een echt bos, aldus Karst en Jones. De onderzoekers sneden vervolgens verschillende oudere dennen door en behandelden de doorgesneden stammen met geverfd water. De kleurstof was te zien in de zaailingen, ondanks het ontbreken van verbindingen tussen de wortels, wat erop wijst dat schimmelhyfen de overdracht hebben gedaan. ‘Dat is een aanwijzing dat bomen water overbrengen’, zegt Jones, ‘maar de vraag blijft open: Maakt dit alles iets uit voor de zaailingen?’ Als mycorrhizanetwerken zich hebben ontwikkeld om oudere bomen hun jongere verwanten te helpen overleven, moet de overdracht van hulpbronnen de overleving van zaailingen verbeteren. Ook hier beweren Karst en Jones dat sommige bewijzen wankel zijn. ‘In de echt goed gecontroleerde experimenten toont minder dan 20 procent aan dat de zaailingen het beter deden,’ zegt Jones. In de overige 80 procent, voegt ze eraan toe, presteerden de verbonden zaailingen even goed of slechter dan de zaailingen die van het schimmelnetwerk waren afgesneden.
Het idee dat bomen elkaar ondergronds waarschuwen voor plantenetende insecten of andere gevaren is gebaseerd op slechts één serreonderzoek waarin een Douglas spar en een Ponderosa den alleen door schimmelnetwerken met elkaar verbonden waren. Toen onderzoekers de Douglas spar onder druk zetten door hem bloot te stellen aan insecten, begon de Ponderosa den ook afweerstoffen uit te stoten. Het effect verdween echter toen de sparren en dennen verbonden waren door zowel wortels als schimmels, wat in het wild gebeurt. ‘De belangrijkste boodschap is dat dit nog niet getest is in een bos,’ zegt Karst.
‘Het idee dat bossen eerder coöperatief dan competitief zijn, is ook in strijd met de grondbeginselen van natuurlijke selectie’, zegt Kathryn Flinn, een plantengemeenschapsecoloog aan de Baldwin Wallace University in Ohio, die niet betrokken was bij de nieuwe analyse. ‘Het argument voor samenwerking is dat bomen in een gezond bos beter overleven dan bomen in een ziek bos, maar dergelijke gevallen van natuurlijke groepsselectie zijn zeldzaam in het wild. En in bossen bevordert individuele selectie concurrentie, waarbij bepaalde bomen om hulpbronnen vechten op een manier die groepsvoordelen zou verhinderen. Ik vind deze hele controverse echt interessant omdat het een voorbeeld is van mensen die hun eigen waarden op de natuur willen projecteren en in de natuur een model voor menselijk gedrag willen zien.’
