SCHIMMELS


°

 

Kernwoorden  

,  , ,, ,  ,, ,  ,

schimmels

Zonder schimmels  zou  de wereld bedekt zijn met een dikke laag organisch afval.

Bovendien leven in elke plant, dier en mens talloze schimmels.

Hoewel verreweg de meeste soorten onschadelijk zijn, kunnen sommige toch voor nare ziektes zorgen.

SCHIMMELS

(2004 Ina Wiersema )

Schimmels en gisten zijn fungi. Het zijn eukaryote micro-organismen (in het bezit van een celkern, mitochondrien en een endoplasmatisch reticulum ) waardoor ze zich onderscheiden van de bacteriën.

Van planten onderscheiden ze zich door de afwezigheid van bladgroen, hierdoor is ook hun voedingswijze anders.

Ze zijn (net als dieren) heterotroof, dat wil zeggen dat ze hun organische bouwstenen voor de celopbouw (groei) nodig hebben en die dus van andere (afgestorven)organismen moeten betrekken.
Zij onderscheiden van de dieren door de aanwezigheid van een celwand (bestaande uit chitine).

  eukaryoot autotroof celwand
bacteriën nee nee ( enkele soorten wel) ja(mucopeptide)
planten ja ja ja(cellulose)
dieren ja nee nee
schimmels ja nee ja(chitine)

Schimmels zijn aëroob, maar zelfs bij zeer lage zuurstofconcentraties is groei mogelijk.
De schimmels zijn draadvormige fungi waarvan de groei een typisch stoffig, wollig of harig uiterlijk heeft. Gisten zijn meestal eencellig en vormen gladde kolonies.

Bouw van een schimmel
 Een schimmel bestaat uit draden (filamenten of hyfen) die zich vertakken en uitgroeien over of in het substraat waar de schimmel op groeit. De hyfen van de lagere fungi bevatten geen dwarswanden, terwijl die van de hogere fungi die wel hebben waardoor ze zijn verdeeld in verschillende cellen Het geheel of een deel van de hyfen noemt men het mycelium.

Groei en vermeerdering
 De schimmels onderscheiden zich in de wijze van voortplanting, de kleur en de vorm van de voortplantingsstructuren wordt gebruikt voor de identificatie ( het op naam brengen) van een onbekende schimmel. Dit in tegenstelling tot de bacteriën en gisten die vaak op basis van biochemische eigenschappen worden geïdentificeerd. ( zie verder in appendix)

Broodschimmel  = Neurospora crassa= een belangrijk modelorganisme
http://nl.wikipedia.org/wiki/Ascomyceten

Mycelium

10 reacties     (PIERRA)   augustus 30, 2011

De aarde en aardbodem is vergeven van schimmels. Loop je door een bos dan is de veerkracht van de bodem deels te danken aan het uitgebreide netwerk van mycelium dat daarin groeit.

Schimmels oftewel zwammen behoren tot een apart rijk. Het zijn geen planten en geen dieren. Planten gebruiken zonlicht om te kunnen leven en te groeien.

Dieren eten andere dieren of planten. Schimmels daarentegen zijn vaak parasitair of symbiotisch, in de meeste gevallen met planten. Ze zijn meer verwant met dieren dan met planten en worden ook wel samen met de dieren in de groep Opisthokonta geplaatst.

De evolutie van de schimmels is niet helemaal duidelijk.

Ze zouden al 1,3 miljard jaar geleden als waterorganismen ontstaan zijn. Paul Stamets, een bekend mycoloog, beweert dat ze als eerste organismen aan land gingen. Maar aangezien hun huidige levenswijze voornamelijk symbiotisch of parasitair is, zou je verwachten dat er eerst andere organismen aan land gegaan zijn waarna de zwammen zich konden voeden op de (dode) organismen.

Hij legt uit dat het mycelium als eerste landorganisme de rotsen heeft afgebroken en bodem gevormd heeft door de productie van onder andere oxaalzuur en enzymen die de rots afbreken, waarna de schimmel de mineralen kan gebruiken.

Schimmels zijn tegenwoordig nauwelijks zichtbaar behalve wanneer ze ‘bloeien’ en een paddenstoel maken.

In het Siluur-Devoon, zo’n 400 miljoen jaar geleden, werd het landschap daarentegen gedomineerd door enorme zwammen van wel 1 meter dik en 8 meter hoog:

de prototaxiden. Er wordt ook wel beweerd dat het hier om een lycheen (korstmos) gaat, een symbiose tussen schimmel en blauwalg.

Paul Stamets ziet voor de schimmels een belangrijke rol weggelegd in het oplossen van veel problemen.

Ze zijn allang bekend voor hun antibiotica, maar hij laat in dit filmpje Six ways mushrooms can save the world zien dat ze ook antivirale eigenschappen hebben.

Hij heeft ook patent aangevraagd op de eigenschap die sommige schimmels hebben om termieten voorgoed uit een huis te verjagen. Ze kunnen olie afbreken (!) en brandstof produceren.

Psilocybe semilanceata

Volgens Terence McKenna hebben de schimmels een belangrijke rol gespeeld in de evolutie van de mens.

De evolutie van met taal uitgeruste Homo Sapiens of, zoals hij het noemt, de Homo Spiritualis, kon volgens hem geschieden door het gedrag van zijn voorouders, de Homo Erectus.

Op zoektocht naar voedsel oogstten ze, misschien in eerste instantie ‘per ongeluk’, ook schimmels of paddo’s die hun in staat stelde geestverruimende ervaringen te ondergaan waardoor ze in staat werden gesteld gedachten beter te formuleren en zelfs spraak te ontwikkelen waardoor hun brein geëvolueerd zou zijn.

Deze vreemde en onwetenschappelijke theorie (uit 1992) is beschreven in The stoned ape-theory of human evolution‘ van McKenna.

Uit: Scienceblogs.com Universe‘.

EVOLUTIE 

Schimmels minstens viermaal uit zee gekomen
 
 – Schimmels zijn in de evolutie niet eenmaal ( noot O ) , maar minstens viermaal vanuit zee het vasteland opgekomen.
Dat stelt een internationale onderzoeksgroep in het Britse tijdschrift Nature na een genetische reconstructie van de vroege stamboom van schimmels.
 
De groep wetenschappers, onder wie ook Nederlanders, analyseerden gegevens van zes plekken(loci) op het genoom, het genetisch materiaal, van meer dan
tweehonderd schimmelsoorten. Daaruit leiden ze af dat schimmelsporen bij minstens vier onafhankelijke gelegenheden hun zweepstaart hebben verloren.
Dat betekent dat de schimmels in kwestie toen niet meer in het water leefden.
Schimmels (fungi), naast planten en dieren de derde  grote  groep meercellige landorganismen, komen voort uit simpele aquatische ( in zee ?)  levende
voorouders.
Die plantten zich voort via sporen die als zaadcellen met een zweepstaart door het water zwommen.
De huidige schimmels hebben sporen zonder zweepstaart die via de lucht worden verspreid.
 
Tot nu toe is aangenomen dat schimmelsporen eenmaal in de evolutie hun staart hebben verloren – er is nog één oude groep schimmels met gestaarte sporen
over ( genaamd zoospores ) (1) – en dus ook eenmaal de stap naar het vasteland hebben gezet.
Daarop was de classificatie van het schimmelrijk ook gebaseerd.
 
Nu blijkt dat het verlies van de zweepstaart dus minstens op vier momenten is opgetreden.
Toen verschenen ook talloze nieuwe soorten met nieuwe mechanismen van spoorvorming en -verspreiding, waaronder verspreiding via de wind of krachtig wegblazen, zoals bij sommige paddenstoelen.

Noten en links

(0)Slechts eenmaal verlies van het flagellum
http://www.biomedcentral.com/1471-2148/6/74/abstract
 
 
(1)
 
The Flagellated Fungi

Flagellated fungi as we are discussing them here include several divisions that are not closely related and is used here only as a matter of convenience. Also, while these divisions do have flagellated stages, they are not necessarily restricted to an aquatic environment. Many species, including the well known Phytophthora infestans, which causes the Late Blight of Potato, have become adapted to the terrestrial environment. We will discuss two divisions of aquatic fungi, in detail, the Chytridiomycota and Oomycota, and briefly describe a third, the Hyphochytridiomycota.   Flagellated fungi reproduce asexually by means of flagellated spores called zoospores that are produced in zoosporangia. These divisions were once regarded as the most primitive fungi because of their aquatic habitat, when mycelium is produced, it is usually coenocytic (nonseptate), asexual spores are produced in a sporangium, and they lack a complex spore producing body (=sporocarp)

Students of flagellated fungi have long regarded the morphology of the zoospore as an important morphological feature in the systematics of these organisms and have long believed that the different zoospore morphologies (Fig. 1), of the different taxa, to represent taxa that are not closely related

Zoospore flagellum of Chytridiomycota

.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
_
EVOLUTIE  en  SCHIMMELS  

donderdag 26 augustus 2004 Dit is een publicatie van Kennislink

Schimmelige algen

Dit stuk gaat over schimmels die algen het leven zuur maken. Een groep primitieve schimmels parasiteert op kleine eencellige kiezelalgen. Aan de hand van een voorbeeld uit de Maarseveens plassen wordt de jaarlijkse slachting onder de kiezelalgen toegelicht. Het verhaal neemt hier en daar onverwachte wendingen. We komen Alice in Wonderland tegen. En waarom bestaat er eigenlijk seks?

door

Dit verhaal gaat over algen en schimmels. Algen zijn belangrijk. Microscopisch kleine algen zweven met vele miljarden in onze oceanen, meren en rivieren. Doordat ze zonne-energie vastleggen door middel van fotosynthese staan ze aan de basis van veel van het leven in het water. Ook zorgen algen zo voor een flink deel van de zuurstofproductie op aarde. Schimmels zijn ook belangrijk. We gebruiken ze in de bereiding van voedsel, we kunnen er ziek van worden (bijvoorbeeld de ziekte Sint Anthoniusvuur die in de Middeleeuwen duizenden slachtoffers eiste en die werd veroorzaakt door Moederkoren in het roggemeel) maar ze kunnen ons ook weer beter maken (denk aan de productie van een antibioticum als penicilline). Omdat algen en schimmels zo belangrijk zijn worden ze door horden onderzoekers aan de tand gevoeld. Vreemd genoeg zijn er maar weinig mensen die interesse hebben in de wijze waarop algen en schimmels elkaar beïnvloeden. Ik zal hier ingaan op een specifieke vorm van omgang tussen beide groepen organismen, die waarin parasitaire schimmels algen om zeep helpen.

Gastheer en parasiet

Parasieten komen heel algemeen voor. Er is geen plant of dier die niet op een of andere manier wordt geplaagd door parasieten. We spreken dan van een infectie van de gastheer door de parasiet. Parasieten zijn per definitie schadelijk voor hun gastheer. Bij menselijke parasieten kan je denken aan malaria, bilharzia of lintwormen. Parasieten zijn afhankelijk van hun gastheer voor hun overleving en voortplanting. Je hoort dan ook vaak dat het niet in het belang van de parasiet is om al te veel schade toe te brengen aan de gastheer. Zeer schadelijke (hoog virulente) parasieten kunnen hun gastheer steriel maken of zelfs doden. Toch komt hoge virulentie wel in bepaalde gevallen wel voor. Evolutionaire modellen laten zien dat hoge virulentie kan optreden als parasieten makkelijk en snel een nieuwe gastheer kunnen vinden, bijvoorbeeld omdat er veel van zijn. Is het lastig een nieuwe gastheer te vinden dan kan je maar beter je nog even bij je huidige gastheer blijven en moet je dus zorgen die in leven te houden. Evolutionair gesproken heet het dan dat er een ‘trade-off’ (inruil) bestaat tussen virulentie en transmissie, waarbij het laatste dus staat voor het vinden van een nieuwe gastheer.

Afbeelding 1: Kikkers die ziek geworden zijn na infectie door chytride schimmel.

Chytriden

De schimmels die algen infecteren vormen een bijzondere groep. Het zijn primitieve schimmels. Ze staan bekend onder de naam chytriden. Het meest bekend (berucht) zijn chytriden waarschijnlijk als de schimmels die mede hebben gezorgd voor een wereldwijde teruggang in amfibieën (afbeelding 1). De door schimmels veroorzaakte dodelijke huidziekte bij kikkers, salamanders en andere amfibieën staat bekend als chytridiomycose en wordt veroorzaakt door de chytride Batrachochytrium dendrobatidis. Chytriden zijn vaak gastheerspecifiek, dat wil zeggen dat iedere schimmelsoort slechts één gastheer kan infecteren. Dit lijkt niet te gelden voor de zojuist genoemde schimmel die amfibieën infecteert. Deze chytride kan een groot aantal zeer verschillende amfibieën infecteren. Wel verloopt de ernst van de infectie verschillend bij de diverse gastheren. Chytriden die algen infecteren zijn wel vaak gastheerspecifiek. Andere algensoorten zijn dan immuun voor infectie door de desbetreffende schimmel. Ik ga een tweetal aspecten van de biologie van chytriden belichten: hun levenscyclus en hun effecten op algenpopulaties. Veel van de alg-schimmel interacties zullen worden geïllustreerd aan de hand van één specifiek koppel: de gastheer is in dit geval de kiezelalg (diatomee) Asterionella formosa en de parasiet is de chytride Zygorhizidium planktonicum (zie afbeelding 2).

Afbeelding 2: Bolvormige chytride schimmels ( Zygorhizidium planktonicum) op hun gastheer de stervormige diatomee Asterionella formosa. Rechtsboven zie je een close-up van twee diatomeeën met daarop enkele bolvormige schimmels.

Levenscyclus

Chytriden kennen net als andere schimmels een levenscyclus. Dat wil zeggen dat schimmels in verschillende stadia van hun leven er anders uitzien en andere eigenschappen hebben. Ook paddestoelen, toch waarschijnlijk de meest bekende schimmels, zijn slechts één van de stadia in de levenscyclus van een bepaalde groep schimmels, de Basidiomycota. Ze zien er dus niet hun hele leven uit als een paddestoel, meestal zijn ze voor ons zelfs onzichtbaar. Het meest opvallend aan de levenscyclus van chytriden is een stadium waarin deze schimmels vrij kunnen bewegen. Dit zwemmende stadium noemen we de zoosporen. Zoosporen zijn te zien als stadium D in afbeelding 3. Deze zoosporen zwemmen met behulp van flagellen, een soort zweephaartjes. Al zwemmend gaan ze op zoek naar een slachtoffer. Eigenlijk weten we er niet zoveel van hoe dit precies in zijn werk gaat. Maar het lijkt erop dat de zoösporen hun neus gebruiken om een geschikte gastheer te lokaliseren. Je kan dit mooi zien op een filmpje dat met behulp van een videocamera op een microscoop werd gemaakt: de zoöspore verandert zijn zwemrichting als deze een gastheer bespeurt en draait snel kleine cirkeltjes om de diatomee, voordat de zoöspore werkelijk aanvalt. De zoöspore hecht zich nu op de wand van de gastheer en dringt naar binnen (stadium A). De schimmel voedt zich met voedingsstoffen uit de alg. De schimmel floreert, de alg gaat ten gronde. De aangehechte zoospore ontwikkelt zich tot een zgn. sporangium een soort kraamkamer waarin zich vele nieuwe zoösporen ontwikkelen (stadium B). In een laatste stap van de levenscyclus gaat het sporangium open en zwermen de zoosporen uit, waarna de levenscyclus opnieuw begint (stadium C). Op het filmpje hieronder is een kolonie van Asterionella te zien. De “stekel” die naar beneden wijst laat direct in het begin een aantal “belletjes” ontsnappen. Dat zijn de nieuwe zoösporen die daarna op zoek gaan naar een nieuwe gastheer.

 

 

Afbeelding 3: Aseksuele (A-D) en seksuele (E-J) levenscyclus van de schimmel Zygorhizidium planktonicum

 

Seksuele voortplanting

De onderste helft van afbeelding 3 laat zien dat de levenscyclus in werkelijkheid nog complexer is. Dit deel van de levenscyclus heeft te maken met seksuele vermeerdering. In een levenscyclus die via stadia A – D verloopt worden jonge schimmeltjes geproduceerd zonder seks, zogenaamde ongeslachtelijke voortplanting. In wezen zijn alle nakomelingen klonen van hun ouders. Zo af en toe (onbekend is hoe vaak dit gebeurt) vinden de schimmels het nodig ook via geslachtelijke voortplanting nakomelingen te maken. Seks is een evolutionair mysterie. Als je er in slaagt je als individu voort te planten was je blijkbaar goed aangepast aan je omgeving, anders had je het nooit zover geschopt. Daarom zou je graag al je goeie eigenschappen aan je kroost willen meegeven. Seks maakt dat onmogelijk. Na seksuele voortplanting is ieder individu weer anders als gevolg van recombinatie. Er zijn meer evolutionaire bezwaren tegen seks en toch is seksuele reproductie wijd verbreid. Er zijn veel theorieën over waarom dit zo is. Doorslaggevend is waarschijnlijk juist dat alle nakomelingen anders zijn. In een snel veranderende wereld zijn er altijd wel een paar hummels die goed zijn aangepast aan de nieuwe omstandigheden zodat ze overleven en op hun beurt nageslacht produceren.

Afbeelding 4: Red Queen (uit “Through the looking glass” door Lewis Carroll): ‘Now! Now!’ cried the Queen. `Faster! Faster!’ And they went so fast that at last they seemed to skim through the air, hardly touching the ground with their feet, till suddenly, just as Alice was getting quite exhausted, they stopped, and she found herself sitting on the ground, breathless and giddy. The Queen propped her up against a tree, and said kindly, `You may rest a little now.’ Alice looked round her in great surprise. `Why, I do believe we’ve been under this tree the whole time! Everything’s just as it was!’ `Of course it is,’ said the Queen, `what would you have it?’ `Well, in our country,’ said Alice, still panting a little, `you’d generally get to somewhere else – if you ran very fast for a long time, as we’ve been doing.’ `A slow sort of country!’ said the Queen. `Now, here, you see, it takes all the running you can do, to keep in the same place. If you want to get somewhere else, you must run at least twice as fast as that!’

Red Queen

In één van de theorieën over het ontstaan van seks spelen uitgerekend parasieten een doorslaggevende rol. Deze theorie staat bekend als de “Red Queen” of ook wel “sex against parasites”. De naam Red Queen komt uit het verhaal “Through the looking glass” van de Engelse schrijver Lewis Carroll (bekend van “Alice in Wonderland”). In het verhaal rent Alice een stukje met de Red Queen, maar na een halfuur rennen staan ze nog op dezelfde plaats. Alice spreekt hierover haar verwondering uit waarop de Red Queen antwoord dat als ze vooruit wil komen ze toch zeker twee keer zo snel moet rennen – zie afbeelding 4. Dit is een fraaie analogie voor een evolutionaire wapenwedloop tussen parasieten en hun gastheren. Als een parasiet zich verbetert via evolutie moet de gastheer wel meegaan om zelfs maar op gelijke afstand te blijven van de parasiet. Als de gastheer niet mee rent raakt hij achterop en zal de schade door de parasiet kunnen toenemen, wil de gastheer erop vooruit gaan dan moet hij harder evolueren dan zijn parasiet – vandaar de analogie met de Red Queen. Red Queen-achtige interacties vind je ook in de maatschappij: de wapenwedloop tussen Amerika en Rusland leidde er niet toe dat één van beide de overhand kreeg ondanks de steeds maar toenemende bewapening (afbeelding 5). Nu zijn parasieten meestal veel kleiner dan hun gastheer en kunnen ze zich veel sneller vermenigvuldigen – dit versnelt hun evolutie ten opzichte van de gastheer en geeft parasieten de kans zich optimaal in te stellen op (het genotype) van hun gastheer. Als reactie daarop zou bij de gastheren seksuele voortplanting zijn geëvolueerd. Immers door recombinatie is iedere gastheer genetisch gezien anders en dit maakt het lastiger voor de parasiet zich te specialiseren, dan in het geval dat de gastheer populatie genetisch vrij homogeen zou zijn – vandaar “sex against parasites”.

Afbeelding 5: Wapenwedloop tussen Amerika en Rusland. Onderschrift destijds (1961) van deze cartoon: “Als deze wapenwedloop zo doorgaat zullen er geen winnaars zijn”.

In de levenscyclus van de chytride Zygorhizidium vormen stadia D – J de geslachtelijke cyclus. Het lijkt erop dat deze schimmel het beste uit twee werelden combineert: de schimmel produceert klonen (kopieën) van zichzelf als het kan maar heeft seks als het nodig is. Bij Zygorhizidium leidt geslachtelijke voortplanting tot een bijzonder stadium in de levenscyclus, de vorming van een ruststadium (rustspore – te zien onder H in afbeelding 3). Deze rustspore heeft een dikke celwand en is goed in staat moeilijke omstandigheden te overleven. In het koppel Asterionella (gastheer) en Zygorhizidium (parasiet) is het de laatste waarvan bekend is dat seksuele voortplanting optreedt. Van de gastheer wordt beweerd dat seks zou ontbreken (al is dat om andere redenen niet helemaal waarschijnlijk). Deze diatomee en chytirde vormen dus een soort omgekeerd Red Queen koppel, waarbij dit keer de parasiet divers nakomelingenschap kan produceren als wapen in de evolutionaire strijd met zijn gastheer.

Effecten op de gastheerpopulatie

Wat doen de schimmels met hun gastheren, de algen? Iedere infectie leidt tot de dood van de alg en dat is niet mis, maar wat betekent dat op het niveau van de populatie? Een mooi voorbeeld – en dicht bij huis – is de studie aan de Maarsseveense plassen in de provincie Utrecht. Vrijwel iedere winter / vroege voorjaar komt hier een bloei van Asterionella tot ontwikkeling. Tijdens een algenbloei komen hoge dichtheden voor en dit vergroot de kans op een epidemische ontwikkeling van parasieten omdat nieuwe gastheren eenvoudig te vinden zijn. Dit gebeurt dan ook, epidemieën zijn er schering en inslag. Vrijwel ieder jaar volgt op de algenbloei een massale infectie door Zygorhizidium. In veel gevallen wordt tot wel 90 % van alle gastheercellen geïnfecteerd door de schimmel. Het is dus begrijpelijk dat de algenbloei door de schimmel epidemie rücksichtslos wordt beëindigd. Interessant is dat de epidemie in sommige jaren achterwege blijft, slechts een minderheid van de diatomeeën wordt geïnfecteerd. Dit is vooral het geval in strenge winters als de watertemperatuur daalt onder de 2 oC. Uit onderzoek is gebleken dat bij lage watertemperatuur de alg nog goed groeit, maar de schimmel sterk wordt geremd. Als de gastheer harder groeit dan de parasiet kan er nooit een epidemie ontstaan omdat er altijd meer gezonde gastheren bijkomen dan er geïnfecteerd raken.

Afbeelding 6. Hypergevoelige reactie van de gastheer Asterionella op infectie door een zoospore (het bolletje linksboven) van de schimmel Zygorhizidium. Asterionella is een kolonievormende alg. Op deze foto zien we 3 afzonderlijke cellen die samen één kolonie vormen. De bovenste cel die is aangevallen door de schimmel reageert zo heftig op de infectie dat deze cel in korte tijd sterft. Met de gastheercel sterft ook de parasiet. De kolonie als geheel overleeft (zij het met z’n tweeën in plaats van met zijn drieën).

Overleving van Asterionella

Nu zijn strenge winters uiterst zeldzaam de laatste jaren en dus krijgt Asterionella keer op keer op zijn falie van de schimmel. Brengt dit het voortbestaan van de diatomee in de Maarsseveense plassen niet in gevaar? Blijkbaar niet want de algenbloei komt steeds maar terug. Enerzijds moet er sowieso een einde komen aan de voorjaarsbloei van Asterionella. Zijn het niet de schimmels dan is het wel omdat de voedingsstoffen op raken of omdat de zware diatomeeën uitzinken naar de bodem van de plas als deze opwarmt en er zich een temperatuursprong instelt die volledige menging door de wind tegengaat. Wat van belang is dat er voldoende gezonde Asterionella overleeft om als start (ent) te dienen voor een volgende bloei. Vaak volgt er een najaarsbloei op de voorjaarsbloei. De ent van deze bloei wordt gevormd door Asterionella die in de tussentijd heeft overzomerd op de bodem van het meer. Een deel van de voorjaarsbloei heeft de epidemie dus overleefd. Er zal namelijk altijd gezonde, niet geïnfecteerde Asterionella over zijn, zelfs tijdens de piek van een zware epidemie. Het resultaat van een epidemie is immers dat de gastheer zeldzaam wordt en het dus voor de zoösporen erg lastig is om ook deze laatste gastheren te vinden. Ook weten we dat er Asterionella stammen zijn die simpelweg niet gevoelig zijn voor infectie door bepaalde stammen van de schimmel. Wat de schimmel ook probeert de infectie wil maar niet lukken. Sommige Asterionella’s overleven de aanval door de parasiet via een zgn. hypergevoelige reactie (zie afbeelding 6 voor foto en uitleg). Kort en goed, enige Asterionella zal de epidemie altijd overleven en deze zinken uit naar de bodem van de plas.

Afbeelding 7: Doorsnede van de grote Maarsseveense plas. Links de situatie in de lente (volledige menging) en rechts in de zomer (waterkolom met temperatuursprong aangeduid door de stippellijn). In het meest donkergrijze gebied (zomer in de diepste waterlaag) kan de schimmel niet infecteren als gevolg van een combinatie van lage temperatuur en laag licht. Deze waterlaag vormt een veilige schuilplaats voor de diatomee Asterionella tegen infectie door de schimmel Zygorhizidium. De schimmel zal overgaan in een ruststadium. In de middelste tint grijs kan de schimmel net overleven en in de lichtste tint grijs (hogere temperatuur en veel licht) zijn de externe condities voor epidemische ontwikkeling van de schimmel optimaal, bijv. boven in de waterkolom in de zomer. In de zomer is de gastheer Asterionella echter niet aanwezig in de waterkolom (maar juist op de bodem van de plas), zodat een epidemie van de schimmel beperkt blijft tot voor- en najaar onder goed gemengde condities in de plas.

Vrijplaatsen

Uit het onderzoek naar de invloed van licht en temperatuur op de epidemische ontwikkeling van Zygorhizidium in de Asterionella populatie van Maarsseveen blijkt dat onder de condities aan de bodem van de plas (koud en donker) geen infectie optreed. De gastheer is daar gevrijwaard van zijn parasiet. Delen van de plas dienen dus als schuilplaats voor de diatomee (afbeelding 7). Ook de parasiet moet maar zien dat hij de zomer overleeft zonder zijn gastheer. In de waterkolom is Asterionella verdwenen en aan de bodem is de schimmel hulpeloos. Eerst komt Asterionella weer tot bloei, waarna de schimmel weer opduikt en wellicht tot epidemische proporties weet uit te groeien. Het hele spel begint opnieuw (en opnieuw en opnieuw…). Eerder stelden we dat gastheren en parasieten vaak in evolutionair oogpunt kat en muis spelen. Het lijkt erop dat in Maarsseveen ook op het niveau van de populaties Asterionella en Zygorhizidium krijgertje spelen met elkaar. Op het Centrum voor Limnologie van het Nederlands Instituut voor Ecologie wordt onderzoek verricht aan relaties tussen algen en chytride schimmels. Het is een prachtig model systeem dat goed in het laboratorium te kweken is en veldlocaties waar zich epidemische ontwikkeling van de schimmels voordoen liggen nabij (Maarsseveen, Vinkeveen etc.). De mate van infectie kan experimenteel gestuurd worden door te spelen met licht en temperatuur. De vraagstellingen variëren van ecologisch (bijv. hoe verandert een epidemie het voedselweb van een plas?) tot evolutionair (onder andere hoe evolueert virulentie bij de schimmel en resistentie bij de alg?). Prachtig werk om te doen!

Meer over:

Voor vragen n.a.v. dit artikel mail naar:

 
 
zie ook 
THE EVOLUTION OF FUNGI( studenten werkstuk )
http://www.nyu.edu/projects/fitch/resources/student_papers/bianca.pdf
 

Phylogenetic Tree based on 18S rDNA sequences

18S

°fungi-phylogeny

°

GIST <—

 Ascomycota

 Archiascomycetes 

*Pneumocystis

Euascomycetes

Hemiascomycetes

Basidiomycota

Gasteromycetes

Hymenomycetes

Urediniomycetes  Rodotorula

Ustilaginomycetes   Malassezia

Zygomycota

Zygomycetes

Trichomycetes

Chytridiomycota

Chytridiomycetes

Nuttige schimmels

Penicilline en ander antibiotica
Het bekendste voorbeeld van een nuttige schimmel de penseelschimmel Penicillium chrysogenum, die op kwastvormige vertakkingen rijen sporen vormt, aanleiding om de schimmel Penicillium te noemen.
Het antibioticum dat deze schimmel vormt is naar deze schimmel genoemd.
Het is een zeer groot geslacht, allemaal kwastjes maar dan net weer even anders van uiterlijk.

Levensmiddelen
Andere voorbeelden zijn Penicillium roquefortii, verantwoordelijk voor de blauwe aders in de blauwschimmelkazen, Penicillium camembertii betrokken bij de productie van Camembert.
Een andere soort Aspergillus niger voor de levensmiddelenindustrie een belangrijk micro-organisme. Deze maakt citroenzuur en een groot aantal enzymen die grote moleculen zoals polysacchariden en eiwitten afbreken. pectinases voor het klaren van bier en wijn, arabinases voor het helder maken van appelsap.

Natuur
In de natuur zijn schimmels een onmisbare schakel in de voedselkringloop omdat ze organisch materiaal afbreken.

Schadelijke schimmels

Afbraak, bederf
wordt vaak door schimmels veroorzaakt, de oorzaak is dat schimmels hoewel ze minder snel zijn als bacterien vaak onder voor bacterien minder geschikte omstandigheden al kunnen groeien.  Waar het te droog of te zoet of te zuur   is voor een bacterie kan een schimmel al groeien : oude schoen, brood, jam, sinasappel. Voor bijna elke stof is er een schimmel die de stof kan afbreken : dat is ook hun ”werk” in de natuur.Goed ventileren en condensvorming voorkomen is belangrijk om deze beschimmeling tegen te gaan

  • Afbraak van materialen, schimmels zijn berucht om de (voortijdige) aantasting van allerlei materiaal:
  • Hout, papier, schoenen, zelfs cd’s zijn in tropische landen niet veilig voor de schimmel.
  • Bederf van voedsel, in wezen weer het zelfde nu ongewenste gedrag nu bij voedsel. Iedereen heeft wel eens de schimmels op oud brood gezien.

Voedsel vergiftiging,
zelfs zonder zichtbare beschimmeling kan een schimmel al toxinen vormen in voedsel zoals granen kaas, jam, en noten. Deze mycotoxinen veroorzaken misselijkheid en braken, maar ook veel ernstiger symptomen. Zo vormt de schimmel Aspergillus flavus het naar de schimmel genoemde aflatoxine een sterk kankerverwekkende (carcinogene) stof. Reden om graan en noten op deze producten te onderzoeken.

Ziektes bij mens, dier en plant

Ook levende organismen worden kunnen door schimmels worden bedreigd. Met name planten hebben vaak last van schimmels , maar ook veel dierziektes worden door schimmels veroorzaakt.
Mensen komen vaak in aanraking met schimmelsporen via de lucht,vooral in ruimtes die slecht geventileerd worden.

Aanpassing aan “nieuwe” voedselbronnen : CD-etende schimmel ontdekt    //2001

In Spanje is een wel heel apart soort schimmel ontdekt. Deze schimmelsoort heeft als voedsel cd’s. De schimmel eet namelijk de koolstof en stikstof uit de polycarbonaat-laag van de cd. Hierdoor worden de cd’s onbruikbaar.
De schimmel slaat toe bij een tempratuur van 30 graden en een luchtvochtigheid van wel 90%. Er wordt tevens gedacht aan een vorm van afvalverwerking met de schimmel om mislukte cd’s te verwerken.

De geoloog Victor Cardenes kwam het microscopisch kleine organisme tegen toen hij in 1999 Belize bezocht in Midden-Amerika. Vrienden lieten hem zien dat een van hun cd’s niet meer werkte en dat delen ervan vrijwel transparant waren geworden. Terug in Madrid zagen Cardenes en zijn collega’s van de Hoge Raad voor Wetenschappelijk Onderzoek met een elektronenmicroscoop dat een schimmel zich de cd had ingevreten en daarbij het reflecterende aluminiumlaagje had verorberd, evenals delen van de kunststof waarvan de cd is gemaakt.

Biologen stelden vast dat de schimmel een soort was uit het Geotrichum, genus

Na DNA onderzoek kwamen biologen tot de conclusie dat het om een nieuwe variant ( strain ) ging van het veel voorkomende Geotrichum candidum.Normaliter groeit GC alleen maar op planten en dieren en infecteert occasioneel de menselijke luchtwegen . Van zwammen is bekend dat ze plastics en polymeren kunnen aantasten, maar dat ze een cd kunnen opeten, was toen nieuw.

De schimmel kan  in Madrid  slechts een sluimerend bestaan leiden  ;  waarschijnlijk omdat het daar minder heet en vochtig is dan in Belize.

http://www.ananova.com/news/story/sm_328113.html?menu=

http://groups.msn.com/AlunosdeFitopatologiaII/artigossobrefungos.msnw

Het Duitse wetenschappelijke tijdschrift Naturwissenschaften plaatste  een artikel van Cardenes /  Naturwissenschaften. 2001 Aug;88(8):351-4.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=11572018&dopt=Abstract

Fungal bioturbation paths in a compact disk.

Garcia-Guinea J, Cardenes V, Martinez AT, Martinez MJ.

Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, C/Jose Gutierrez Abascal 2, 28006 Madrid, Spain. guinea@mncn.csic.es

We report here on bioturbation traces, with micro-dendrite textures, composed of a mixture of altered aluminum and polycarbonate, which have been developed in a common compact disk (CD), destroying information pits. Fungal hyphae proliferated in these deteriorated zones, and Geotrichum-type fungus was isolated from surface-sterilized CD fragments. The severe biodeterioration described is attributed to the slow growth of this arthroconidial fungus on the CD material in the tropical indoor environment of Belize, Central America (approximately 30 degrees C, approximately 90% humidity).

 

http://tolweb.org/Fungi

APPENDIX 

Uiterlijk en herkenning
Al de voortplantingsstructuren van schimmels  hebben vaak moeilijke namen,, er zijn verschillende stadia en dan zijn er ook nog vegetatieve en geslachtelijke voortplantingsstructuren.In de praktijk is het veel handiger om te beginnen met een aantal veel voorkomende schimmelgeslachten,hiervan preparaten te maken en dan met veel plaatjes naast de microscoop goed te kijken en te vergelijken.

actinomucor1.gif
Actinomucor
alternariafrene.gif
Alternaria/frene
aspclavmicro.gif
Aspergillus
clavatus
aspniger3.gif
Aspergillus
niger
aspniger5.gif
Aspergillus
niger
aspterreus15.gif
Aspergillus
terreus
aspterreus7.gif
Aspergillus
terreus
aspergillus14.gif
Aspergillus sp.
aspergillusglaucus.gif
Aspergillus
glaucus
aspergillussp2x400.gif
Aspergillus sp.
x400
botrytys2micro.gif
Botrytys sp.
calbicans15jx400.gif
Candida albicans/RAT
x400
cparaps3.gif
Candida
parapsilosis/RAT
chaetomiummicro.gif
Chaetomium sp.
cladosporiumx400.gif
Cladosporium
x400
cryptocapsule1.gif
Cryptococcus
capsule encre de Chine
epicoccumfrene2x1000.gif
Epicoccum/fr챗ne
x1000
epidermophytonflocosum2.gif
Epidermophyton flocosum
eurotcleistoasquesspores.gif
Eurotium chevalieri
cleistoth챔que et asques/spores
eurotiumasques.gif
Eurotium/asques
fusarium1.gif
Fusarium
gcandidum7.gif
Geotrichum candidum
gcandidumx1000.gif
Geotrichum
candidum x1000
geotrichummicro.gif
Geotrichum
humicola10.gif
Humicola
humicola8.gif
Humicola
humicola9.gif
Humicola
laccaireboucle.gif
Laccaire/boucle
microsporumcanis.gif
Microsporumcanis.gif
mucor1.gif
Mucor
mucor3.gif
Mucor
myrothecium6.gif
Myrothecium
myrothecium9.gif
Myrothecium
oidiumfreneasques2x400.gif
O챦dium/fr챗ne-asques
x400
oidiumfrenecleistothece1.gif
O챦dium/fr챗ne
cleistoth챔que
paecylomyces1.gif
Paecylomyces
paecylomyces3.gif
Paecylomyces
penicillium11.gif
Penicillium
phragmidium10.gif
Phragmidium
phragmidium6.gif
Phragmidium
rhinocladiella5.gif
Rhinocladiella
rhinocladiellaaquaspersa.gif
Rhinocladiella aquaspersa
saccharomyces.gif
Saccharomyces
scopulariopsisgood.gif
Scopulariopsis
stachybotrys5.gif
Stachybotrys
trichoderma10.gif
Trichoderma
trichoderma11.gif
Trichoderma
trichoderma6.gif
Trichoderma
trichophytonmentagroph.gif
Trichophyton
mentagrophytes
verticillium3.gif
Verticillium

Michel CAVALLA

http://images.vpro.nl/img.db?44479795 <–Klik voor vergrotingen en teksten

http://www.schimmel-schimmelpilze.de/presse-download.html

_

°

Nuttige alleskunner verovert de bodem

Bodemschimmel zit vol verrassingen

 vrijdag 4 mei 2012

Hoewel je bij een schimmel misschien snel aan de groene spikkels op je bedorven appel of brood denkt, zijn er veel meer soorten. De soorten die in de bodem leven bijvoorbeeld. Bodemschimmels kunnen een heel groot deel van de biomassa onder de grond beslaan. Ze komen in alle soorten en maten voor en spelen een hele belangrijke rol in de ecosystemen van de bodem.

door 

Amanita_muscari_vruchtlichaam_european_atlas_of_soil_biodiversity

Het vruchtlichaam van deze Amanita Muscari schimmel kent bijna iedereen wel. Wat veel mensen niet weten is dat de paddenstoel maar een klein deel van de schimmel is; onder de grond bevindt zich een heel netwerk van schimmeldraden. European Atlas of Soil Biodiversity

De rood met witte paddenstoel; kabouterhuis en onderdeel van vele sprookjes. Maar wat de meesten niet weten is dat het grootste gedeelte van deze schimmel zich onder de grond bevindt. Daar groeien de hyfen van de schimmel, meercellige draden die zich ongeslachtelijk voortplanten. Ze groeien als een soort boom, met aan alle kanten draderige uitlopers. Dat is een hele unieke manier van groeien die verder alleen bij wortelharen en pollenbuizen wordt gezien. Een schimmeldraad bestaat uit een buisvormige wand, meestal van chitine en verschillende soortenglucanen die de cellen beschermen en ondersteunen. Aan de buitenkant van de schimmeldraad bevindt zich een uniek eiwit, hydrophobine, dat tegen uitdroging beschermt. Het eigenlijke lichaam van de schimmel wordt ook wel een mycelium of zwamvlok genoemd. Dit lichaam bestaat uit alle hyfen die naast zijtakken ook veel verbindingen vormen. In een vierkante meter gras vind je al snel enkele kilometers aan schimmeldraden.

Hoewel schimmels worden gezien als micro-organismen, kunnen de mycelia zoals die van de soort Armillaria ostoyae enkele kilometers groot worden en honderd duizenden kilo’s wegen. De grootste mycelium werd in 2005 in Oregon, Amerika gevonden. Deze schimmel groeide over een gebied van 890 hectaren en was 2400 jaar oud.

Tree_of_souls_avatar_wikia

Volgens sommige schimmelliefhebbers is de Tree of Souls in Avatar gebaseerd op het groeien van schimmels. En als je goed naar de hangende witte draden kijkt, is de overeenkomst goed te zien. In de film verbinden de bomen al het leven in het bos waardoor je het als één groot organisme kunt zien. De hyfen in de bodem doen eigenlijk hetzelfde. Avatar Wikia

Naam: ‘Bodemschimmel’
Aantal soorten: onbekend, het totaal aantal soorten schimmels wordt op 1,5 miljoen geschat.
Klasse: er zijn veel verschillende schimmelklasses die in de bodem leven
Uiterlijk: dat verschilt sterk per soort. De hyfen kunnen vruchtlichamen in alle soorten en maten hebben, zoals de bekende rood met witte paddenstoel, maar er zijn ook eencellige gisten bij.
Lengte: van enkele millimeters tot 890 hectare
Dieet: van alles en nog wat; van plantenresten tot aan wormen
Leeftijd: heel oud, zoals de Armillaria ostoyae, een exemplaar daarvan werd 2400 jaar oud!
Bijzonder: ze zijn veel mooier dan je denkt. Sommige foto’s van het Centraal Bureau voor Schimmelcultures hingen zelfs in het Booijmans van Beuningen museum.

Pak je lasso maar

Hoewel de meeste schimmels plantencelwanden afbreken, hebben sommige schimmels liever vlees op het menu. Zij vangen nematoden en raderdiertjes met hun lasso’s, plaksporen en harpoenachtige structuren. Er zijn ook schimmels waarvan de sporen een kurkertrekkerachtige vorm hebben die in de slokdarm van de nematode blijft steken. Deze schimmels breken op die manier door de huid van de worm heen en vullen de worm met schimmeldraden.

Drechslerella_anchonia_european_atals_of_soil_biodiversity

Schimmels van de soort Drechslerella anchonia vangen zelfs nematoden met hun hyfen.

 European Atlas of Soil Biodiversity

Alleskunners

Recycling van voedingsstoffen
Bodemschimmels spelen een belangrijke rol in de cyclus van voedingsstoffen in bodemsystemen omdat ze bijna alle soorten organisch materiaal af kunnen breken. Veel soorten hebben enzymen waarmee ze zelfs de sterkste plantenresten zoals cellulose en lignine kunnen omzetten. Hierbij komen voedingsstoffen vrij die andere bodemorganismen kunnen gebruiken. Sommige schimmels brengen organische zuren in de bodem die voedingselementen als fosfor oplossen en weer anderen produceren stoffen waardoor ijzer makkelijker opgenomen kan worden. De vrijgekomen voedingsstoffen worden langs het hele netwerk van hyfen getransporteerd.

Samenwerken met boomwortels
Relaties tussen plantenwortels en schimmels komen heel vaak voor. Zo’n samenwerkingsverband wordt ook wel een mycorrhiza genoemd. Er zijn vier verschillende vormen te onderscheiden, afhankelijk van de manier waarop de schimmel groeit. Veel boomsoorten kunnen niet groeien zonder een relatie met bepaalde bodemschimmels. In de relatie tussen plant en bodemschimmel krijgt de schimmel koolstof en energie van zijn gastheer waardoor hij verder kan groeien. De schimmel neemt fosfor en andere voedingsstoffen uit de bodem op en brengt deze naar de plantenwortels die de stoffen opnemen zodat de plant kan groeien.

Mycorrhiza_european_atlas_of_soil_biodiversity

Deze mycorrhiza neemt het overgrote deel van de grond op deze foto in beslag. Bijna al het witte dat je ziet is de schimmel die om en tussen de boomwortels groeit. European Atlas of Soil Biodiversity

Schimmel in het nest
Er zijn ook veel relaties tussen in de bodem levende insecten en schimmels. Bij sommige kevers komen schimmels goed van pas. De larven van het vliegend hert, leven vier tot acht jaar van vermolmd hout dat is aangetast door witrotschimmels. Die schimmels breken de houtvezels af maar laten de koolhydraten onaangeraakt. Dat komt goed uit, want hiervan leeft de keverlarve.

A_dead_zombie_ant_infested_with_the_parasitic_fungus_cordyceps._photograph_david_hughes_penn_state_university

Een dode zombiemier die geïnfecteerd is met de parasitaire Cordyceps schimmel.

Afbeelding: © David Hughes/Penn State University

 

Een aantal mierensoorten brengen bewust schimmels in hun nesten waardoor de kolonie van voedsel kan worden voorzien. Dat een relatie met een schimmel ook heel anders voor mieren af kan lopen bewijst de parasitaireCordyceps unilateralis schimmel. Deze schimmelsoort groeit in mieren door zich te voeden met hun organen. Ze beïnvloeden zelfs het gedrag van de mier. Wanneer de schimmel klaar is om sporen te produceren, groeit hij de hersenen van de mier in. Hier verspreidt hij chemische stoffen waardoor de mier als een zombie een plant in klimt en sterft. Vervolgens ontstaat er een paddenstoel uit de kop van de mier, die ervoor zorgt dat de sporen van de schimmel verspreiden en nieuwe mieren geïnfecteerd kunnen worden. Gelukkig voor de mier wordt de Cordycepsschimmel soms zelf geïnfecteerd door een hyperparasitaire schimmelsoort, blijkt uit recent onderzoek van Sandra Andersen van de University of Copenhagen. Die hyperparasiet infecteert de paddenstoel en voorkomt dat deCordyceps schimmel kan reproduceren.

Lekkere schimmels

Zwarte_truffel_european_atlas_of_soil_biodiversity

Deze zwarte truffel is een exclusiviteit en kan wel 3000 euro per kilo kosten. European Atlas of Soil Biodiversity

Mensen gebruiken schimmels al heel erg lang om voedsel te bereiden of om zelfs direct te eten. En dat kan een ware delicatesse zijn. Voor een kilo zwarte truffel, een myccorhiza schimmel die tussen de wortels van eikenbomen leeft, betaal je al gauw 3000 euro. Andere schimmels eten we niet direct maar worden in de massaproductie van kaas, bier, wijn, en brood gebruikt. Schimmels produceren een enorme variatie aan stoffen die op grote schaal voor van alles gebruikt worden. Zo produceren ze antibiotica en worden ze gebruikt als bestrijdingsmiddelen in de landbouw.

Bodem lijmen

Schimmels beïnvloeden de bodemstructuur op een aantal manieren. Hyfen verbinden bodemdeeltjes wanneer ze door de poreuze bodemnetwerken gaan. Hierdoor gaan ze erosie tegen. Veel van de stoffen die de hyfen in de bodem brengen zijn kleverig en doordat de hyfen letterlijk van het ene bodemdeeltje naar de andere springen, ‘lijmen’ ze de deeltjes aan elkaar. Andere stoffen stoten water af en zorgen ervoor dat de bodem niet inzakt door een wateroverschot. Dit kan tegelijkertijd ook een probleem zijn omdat er op sommige plekken dan juist te weinig water de bodem in komt.

Schimmels_houden_de_bodem_bij_elkaar_european_atlas_of_soil_biodiversity

Op deze foto is goed te zien hoe hyfen de bodem bij elkaar houden en zo erosie tegen kunnen gaan. European Atlas of Soil Biodiversity

De gevaarlijke kleine witte

Chinese wetenschappers ontdekten onlangs een hele kleine paddenstoel die 400 plotselinge doden in China veroorzaakte. Deze gebeurtenis wordt ook wel het The Yunnan Sudden Death Syndrome. Tijdens het regenseizoen stierven jarenlang tientallen mensen aan een harstilstand. Na vijf jaar onderzoek van wetenschappers van hetChinese Centre for Disease Control and Prevention in Beijing, werd de dader ontdekt; de Trogia venenatapaddenstoel die bekend staat als ‘Little White’. Deze paddenstoel bevat drie giftige aminozuren. In China leven veel families van de verkoop van schimmels. Waarschijnlijk hebben de overledenen de Little White paddenstoel gegeten omdat hij geen commerciële waarde heeft. Nu is ook wel duidelijk waarom niet…

Bronnen:

  • Andersen, S. B., et al. (2012). ‘Disease Dynamics in a Specialized Parasite of Ant Societies’. PLoS ONE 7(5): e36352. doi:10.1371/journal.pone.0036352
  • European Atlas of Soil Biodiversity, JRC European Commission
  • Excursie naar het Centraal Bureau voor Schimmelcultures http://www.cbs.knaw.nl/
  • Contact met Jan Dijksterhuis, wetenschapper applied and industrial mycology, CBS Fungal Biodiversity Center
  • Ramesh Maheshwari, ‘The largest and oldest living organism’, Resonance, april 2005

°

maandag 7 mei 2012 Kennislink

Schimmels hebben hun sporen verdiend

Op bezoek bij het Centraalbureau voor schimmelcultures

Eigenlijk is het net een bibliotheek. Maar in plaats van boeken bewaren ze er levende schimmels. Gedroogd, op kweek, ingevroren en in alle soorten en maten. Kennislink is op bezoek bij het Centraalbureau voor Schimmelcultures in Utrecht.

door 

Broodschimmel

Nergens ter wereld liggen zoveel verschillende soorten schimmels opgeslagen als in het Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) op de Utrechtse Uithof. Het zijn er meer dan vijftigduizend. Daaronder bevinden zich unieke soorten die maar op een paar plekken ter wereld voorkomen, maar ook gewone huis-tuin-en-keuken schimmels zoals je ze weleens tegenkomt op je brood.

Het klinkt in eerste instantie een beetje vies, zo’n schimmelcentrum. Maar laat je niet door smerige beelden van groen uitgeslagen voedsel uit het veld slaan. Schimmels zijn interessant, mooi, en het onderzoeken waard. Althans, daar proberen de wetenschappers van het CBS twee Kennislink redacteuren tijdens een bezoek van te overtuigen. We zijn benieuwd.

Cultureel erfgoed

“Schimmels beïnvloeden ons dagelijks leven, vaak zonder dat we ons daar bewust van zijn”, vertelt directeur van het CBS, Pedro Crous. Denk er maar eens bij na. Zonder schimmels zouden alle bladeren die op de grond vallen niet afgebroken worden. En wat dacht je van hun rol in de industrie? Al sinds mensenheugenis gebruiken we schimmels en gisten voor de bereiding van onder andere kaas, brood en bier. Elke schimmel, naar schatting zijn het er zo’n anderhalf miljoen, is weer ergens anders goed in. Of het nou een gevaarlijke of een nuttige soort is, in het CBS wordt elke schimmel die de wetenschappers tegenkomen tot op DNA-niveau geïdentificeerd en opgenomen in de collectie.

Schimmelcultures

Sommige schimmels worden bewaard in glazen buisjes. CBS-KNAW

Volgens Crous is de collectie als het ware deel van het culturele erfgoed van Nederland, iets waar we trots op moeten zijn. En dat zijn ze ook bij het CBS: hun schimmelkweekjes worden door wetenschappers van over de hele wereld besteld voor onderzoek. Met zijn allen werken ze aan het in kaart brengen van de evolutie en diversiteit van deze groep organismen.

Beschimmelde zoetigheid

Tijdens een serie lezingen blijkt dat de wetenschappers van het CBS werken aan de meest uiteenlopende onderwerpen. De een neemt ziekteverwekkende schimmels bij mens en dier onder de loep, de ander kijkt juist naar schimmels die leven onder extreme omstandigheden. Allemaal om meer te weten te komen over deze groep organismen. Maar ook industriële toepassingen worden verkend, bijvoorbeeld door de groep van Robert Samson die onder andere de rol van schimmels bij levensmiddelen onderzoekt. Hierbij gaat het om bereiding van producten – zoals de Penicillium roqueforti die helpt bij het maken van blauwschimmelkazen zoals Roquefort – maar ook om het tegengaan van bederf.

Pancakes

Niet alleen mensen houden van zoetigheid. Ook schimmels zijn er dol op.

“Het grootste bederf in Nederland zien we bij koekjes, gebak en ander banket”, vertelt Samson. De schimmels die zich te goed doen aan gebak, houden van nature van droogte en kunnen daarom goed groeien op een biscuitje of wafel. “Het duurt misschien drie tot acht weken, maar daarna is de koek groen”. Veel zoetigheden bevatten daarom conserveringsmiddelen die de schimmelgroei moeten tegengaan. Maar bijna alle schimmels zijn resistent geworden tegen conserveringsmiddelen: ze eten de stoffen gewoon op en beginnen daarna alsnog aan de koek. En aangezien er in de EU bijna geen nieuwe conserveringsmiddelen worden toegelaten, zoeken de wetenschappers van het CBS naar een andere oplossing.

In het kader voorkomen is beter dan genezen, kijken ze naar manieren om de hygiëne te verbeteren in bakkerijen. Dat moet voorkomen dat sporen van schimmels in de koekjesverpakking belanden. “Als er ergens op de vloer bijvoorbeeld een kruimel ligt, komen daar schimmels op die sporen gaan maken. Zodra je langs loopt vliegen die sporen de lucht in en komen terecht tussen de koekjes.” Het CBS krijgt op dit moment zo’n honderdvijftig verzoeken per jaar binnen van bakkerijen, die wel wat hulp kunnen gebruiken met de hygiëne.

Ingevroren_collectie

In zo’n doosjestoren liggen wel duizend schimmels opgeslagen. CBS-KNAW

Adembenemend mooi

Maar je hoeft geen bakker te zijn om de Utrechtse schimmelexperts in te kunnen schakelen. Bevind je je in een vervelende situatie waarbij schimmels betrokken zijn? Dan ben je hier op de juiste plek voor advies. “Laatst nog kwam er een telefoontje vanuit de Rotterdamse haven” vertelt Samson. “De aardnoten die uit China aankwamen waren helemaal groen, en of dat gevaarlijk was”. Als ware ghostbusters kwamen de wetenschappers in actie om het schimmeltje te identificeren.

Ze lijken van alle markten thuis, daar bij het CBS. En het besef begint te komen: schimmels zijn inderdaad best interessant. Maar naast het feit dat ze ziekten kunnen veroorzaken, of voedsel kunnen bederven, is er nog een belangrijke reden waarom schimmels aandacht verdienen. “Alle schimmels zijn ook gewoon heel mooi”, zegt directeur Crous. “Op het eerste oog ontgaat het je misschien, maar onder de microscoop zijn de vaak pluizig uitziende schimmels adembenemend mooi”.

En dat beamen de foto’s die van de microscopische schimmels zijn gemaakt. Met hier en daar wat kunstmatig aangebrachte kleuren zijn het echte kunstwerken die ook de muren van het CBS sieren. Een aantal foto’s heeft het vorig jaar zelfs gehaald tot het Rotterdamse Boijmans van Beuningen museum, als deel van de tentoonstelling Schoonheid in de Wetenschap.

Schoonheid_schimmels

Dit is één van de foto’s afkomstig van het CBS die onderdeel was van de tentoonstelling ‘Schoonheid in de Wetenschap’. Mooi toch?Jan Dijksterhuis

We verlaten het CBS met de prachtigste schimmelfoto’s op ons netvlies. Voortaan bij de aanblik van een zwartgroene rand tijdens het opendraaien van een pak sinaasappelsap geen afschuw meer, maar bewondering. Oké, dat is wat veel gevraagd. Misschien toch een heel klein beetje afschuw.

Het Centraalbureau voor Schimmelcultures is een instituut van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW).

Zie ook:

Lees meer over schimmels en hun toepassingen op Kennislink

door Mariska van Sprundel
07 Mei 2012
Eigenlijk is het net een bibliotheek. Maar in plaats van boeken bewaren ze er levende schimmels. Gedroogd, op kweek, ingevroren …
door Elles Lalieu
07 Mei 2009
Is kaas een compleet natuurlijk product? Je zou denken van wel, maar dat ligt iets genuanceerder. Om het eindproduct minder …
23 Jun 2008
We zijn van nature geneigd aan wondjes te likken en ze schoon te maken met spuug. Dat is misschien als eerste reiniging wel een …
door Elles Lalieu
11 Apr 2008
Bloed van een alligator bevat eiwitten die wij kunnen gebruiken om nieuwe medicijnen te ontwikkelen tegen allerlei soorten …
door Bas Ibelings
26 Aug 2004
Dit stuk gaat over schimmels die algen het leven zuur maken. Een groep primitieve schimmels parasiteert op kleine eencellige …
door E.C.I. Veerman
10 Apr 2004
Speeksel is een van de meest onderschatte lichaamsvloeistoffen. Het smeert de keel, het breekt zetmeel af maar het bevat ook …
door prof. dr. Pierre J.G.M. de Wit
23 Sep 2003

Meer over schimmels op Wetenschap24:

°

In het fundamenteel wetenschappelijk onderzoek is behalve kennis en inzicht ook schoonheid te vinden.

Zo blijken schimmels in close-up de meest wonderlijke structuren te bevatten.

Prof. dr. Hans Galjaard vertelt over onderzoek aan schimmels.

Meer over schimmels en evolutie

Meer over schimmelinfecties

  • Een schedel vol zwarte schimmelbrij (Bionieuws) – Bij gezonde mensen kunnen schimmels meestal weinig kwaad. Maar bij zwakkeren slaan ze soms dodelijk toe. In de Derde Wereld, maar ook in onze Westerse ziekenhuizen.
  • Schone rozen zonder schimmel dankzij chloor (Wageningen Universiteit) – Een belangrijke ziekteverwekker in rozen, de schimmel Botrytis cinerea, is heel goed te bestrijden met een scheutje chloor.
  • Resistente tomaten, immuun voor schimmel (Technologiestichting STW) – In Wageningen werkt Yuling Bai aan speciale tomaten die tegen schimmels opboksen.
  • Het mysterie van de schimmeldoder ontraadseld (Technologiestichting STW) – Richard van Leeuwen onderzoekt bij het Centraalbureau voor Schimmelcultures nieuwe manieren om ze te doden.
  • Operatie aardappel (Kennislink) – De universiteit in Wageningen maakt een nieuwe aardappel die resistent is tegen schimmel.
  • Genoom van plantenschimmels onder de loep (Kennislink) – Plantenschimmels vormen een hardnekkige bedreiging voor landbouwgewassen zoals tomaat, aardappel en maïs. Uit het genoom van de ziekteverwekkers blijkt nu ook waarom.

Meer over nuttige schimmels

°

797px-chytridiomycosis_wiki
Nieuws 15 augustus 2012

Dodelijke schimmel profiteert van klimaatverandering

Een schimmel die wereldwijd de dood van duizenden amfibieën op zijn geweten heeft, maakt mogelijk handig gebruik van temperatuurschommelingen die veroorzaakt worden door de opwarming van de aarde. Dat schrijven wetenschappers deze week in Nature Climate Change.

Rivierkreeft_florida_wikimedia
Nieuws 20 december 2012

Dodelijke amfibieschimmel pakt ook rivierkreeft

De schimmel die wereldwijd de dood van duizenden amfibieën op zijn geweten heeft, is ook een gevaar voor rivierkreeften. Wetenschappers ontdekten dat de infectieziekte zich via de kreeftjes kan verspreiden in gebieden waar alle amfibieën al zijn uitgestorven.

Tomatenziekteplaag2detros
Nieuws 16 maart 2012

Schimmel pest tomaat met eigen DNA

Het is kiezen of delen. De schimmel Verticillium tast tomatenplanten aan door een gen in te zetten dat hij ooit heeft afgepakt van een plant. Maar datzelfde gen maakt de schimmel ook herkenbaar voor het afweersysteem van de tomaat, ontdekten Wageningse biologen. Dat is nuttige informatie voor plantenveredelaars.

Banaan_en_tomaat
Nieuws 14 april 2010

Tomaat schiet banaan te hulp

De bananenteelt wordt wereldwijd bedreigd door de zwarte Sigatokaziekte. Onderzoek uit Wageningen laat zien dat een gen uit tomaten wel eens de oplossing zou kunnen zijn.

Bananengenoom
Nieuws 16 juli 2012

Genoom redding van de banaan?

Wereldwijd wordt ons populairste fruit, de banaan, bedreigd. Door agressieve en hardnekkige schimmelziekten. Maar een internationaal team van wetenschappers heeft nu het genoom van zijn wilde bananenbroertje in kaart gebracht. Deze DNA-kennis moet helpen de bedreigde bananenteelt te redden.

Puinruimers

De wetenschap vindt steeds meer schimmels die ons leven gemakkelijker maken. De bekendste is wellicht antibiotica, dat in de jaren 20 van de vorige eeuw werd ontdekt door Alexander Fleming. Vinden we een veelbelovende schimmel, dan kunnen we deze met genetische modificatie ook steeds vaker perfectioneren. Schimmels worden inmiddels ook in onze samenleving ideale puinruimers

Alexander_fleming_in_laboratorium
Interview 11 juli 2013

Alexander Fleming, de bescheidene

Hij is de ontdekker van penicilline, een bacteriedodende stof waardoor ineens allerlei infectieziekten genezen konden worden. Maar zelf snapte hij nooit dat daar zo’n ophef over werd gemaakt. Kennislink hield een fictief interview met de bescheiden Schotse bacterioloog Alexander Fleming. “Een vervuiling in mijn experiment leverde me uiteindelijk de Nobelprijs op.”

Borstkanker00
Nieuws 17 mei 2013

Schimmelproduct remt borstkankergroei

Nederlandse wetenschappers hebben ontdekt dat het stofje fusicoccine, afkomstig van een plantenschimmel, de hormonale groei van borstkankercellen remt. Een goede stap in de richting van een nieuwe behandelmethode.

204234_962_1211441507033-asbest
Achtergrond 27 januari 2003

Schimmels eten asbest

Schimmels zouden in de toekomst wel eens ingezet kunnen worden bij het verwijderen van asbest. Dat is althans het idee van Prof. Silvia Perotto van de Universiteit van Turijn (Italië). Perotto en haar collega`s ontdekten dat verschillende schimmelsoorten asbest minder schadelijk kunnen maken.

Mosquito_fungus_lancaster
Nieuws 22 februari 2011

Schimmel nu ook tegen muggenlarven

Malariamuggen te lijf gaan met schadelijke schimmelsporen is niets nieuws, maar tot nu toe was die aanpak alleen mogelijk bij volwassen muggen. Wetenschappers van de Universiteit van Wageningen ontwikkelden een methode om ook de muggenlarven onschadelijk te maken met behulp van schimmels.

Gliocladium_roseum
Nieuws 04 november 2008

Schimmeldiesel

In het Patagonische regenwoud is een schimmel gevonden die direct diesel kan maken uit cellulose. De schimmel produceert een combinatie van verschillende koolwaterstoffen die ook voorkomen in brandstof. Het product van de schimmel, dat de naam mycodiesel meekreeg, is ontdekt door wetenschappers van de Montana State University. Volgens de ontdekkers is mycodiesel de beste bron voor biobrandstof die we op dit moment kennen.

Astma_bij_kinderen
Nieuws 02 maart 2011

Makkelijker ademen dankzij micro-organismen

Een internationaal team van wetenschappers toonde aan dat bacteriën en schimmels bescherming kunnen bieden tegen astma. Dat verklaart waarom boerderijkinderen minder astma krijgen dan kinderen die opgroeien in de stad.

Mosquito_fungus_lancaster
Nieuws 22 februari 2011

Schimmel nu ook tegen muggenlarven

Malariamuggen te lijf gaan met schadelijke schimmelsporen is niets nieuws, maar tot nu toe was die aanpak alleen mogelijk bij volwassen muggen. Wetenschappers van de Universiteit van Wageningen ontwikkelden een methode om ook de muggenlarven onschadelijk te maken met behulp van schimmels.

_55173057_fig1b-1
Nieuws 06 mei 2008

Uraniumschimmel

Schimmels die normaal op plantenwortels leven, kunnen volgens microbioloog Marina Fomina van de Britse Dundee-universiteit verarmd uranium opruimen. Het radioactieve materiaal wordt in high-tech munitie gebruikt om door tankbepantsering heen te schieten. Bij de inslag verbrokkelt de munitie en komt er uraniumstof in de omgeving terecht. Fomina ontdekte dat Mycorrhiza-schimmels de uraniumdeeltjes opnemen en verwerken in fosfaten, die niet meer in de voedselketen terechtkomen.

°

Schimmel geniet van radioactiviteit

Pigment haalt energie uit straling

Links

Sommige schimmels groeien opvallend goed in de buurt van radioactief besmet gebied. Niet zo gek, want deze zwarte schimmels gebruiken straling als energiebron.

Sluit dit venster

De zwarte schimmels groeiden opvallend goed in de buurt van de ontplofte kernsreactor bij Tsjernobyl.

Vijf jaar geleden tufte een onderzoeksrobot rond in het zeer radioactieve gebied rondom de ontplofte kernreactor van Tsjernobyl. Hij nam monsters mee van zwarte schimmels die daar opvallend veel voorkomen. Met die schimmels is iets vreemds aan de hand. Ze blijken energie te kunnen halen uit straling die voor mensen juist heel gevaarlijk is.

Ekaterina Dadachova en collega’s van het Albert Einstein College in New York stelden drie verschillende soorten schimmels bloot aan een flinke dosis b챔tastraling uit het radioactieve element cesium-137. Alledrie de soorten groeiden veel beter als er straling voorhanden was, schrijven ze in het wetenschappelijke tijdschrift PLoS One. Bij dit tijdschrift is het de bedoeling dat deskundige collega’s hun commentaar n찼 publicatie geven, niet ervoor, zoals bij andere wetenschappelijke bladen. Het onderzoek kan dus nog onderuit worden gehaald.

Dat sommige schimmels niet doodgaan in een radioactieve omgeving, was al bekend. Maar als het waar is dat ze de stralingsenergie kunnen omzetten in energie om te groeien, is dat groot nieuws. De schimmels maken hierbij gebruik van het molecuul melanine, een stof waarvan de exacte structuur nog niet achterhaald is. Melanine is hetzelfde pigment dat ervoor zorgt dat mensenhuid bruin wordt in de zon. De onderzoekers zagen dat dit pigment van structuur verandert wanneer het door straling getroffen wordt, waardoor het energie kan overdragen aan andere stoffen in de cel. Dit mechanisme doet denken aan de manier waarop planten het molecuul chlorofyl inzetten om energie te verkrijgen uit licht.

Schimmels zonder melanine hebben helemaal niets aan straling, en daarom zijn het vooral de zwarte schimmels die, omdat ze vol pigment zitten, zo goed groeien in de buurt van stralingsbronnen. Schimmels die melanine in zich meedragen komen sowieso vaak voor in extreme leefgebieden. Zo groeien ze op zeer hoge plekken en op de polen. De onderzoekers vermoeden dat melanine de schimmels niet alleen beschermt tegen UVstraling, maar ook in staat stelt om energie uit die straling te oogsten. Ook uit zichtbaar licht en infrarode straling misschien, want al die typen straling hebben hetzelfde effect op melanine als de b챔tastraling, schrijven Dadachova en haar collega’s.

De onderzoekers denken dat hetzelfde misschien opgaat voor de melanine die in de menselijke huid zit. De menselijke huid als zonnepaneel? Veel extra energie zal dat ons niet opleveren, maar toch. Dit lijkt wel een erg wilde speculatie. Maar voor de onderzoekers is niets te dol. Een suggestie van een toekomstige toepassing van de melanine-schimmels is dat astronauten de organismen op hun ruimtereizen kunnen meenemen. De schimmels kunnen dan groeien op de overvloedige stralingsbronnen aldaar.

De schimmels zouden zelfs een onuitputtelijke voedingsbron kunnen blijken wanneer pogingen worden ondernomen andere planeten te koloniseren. Behalve dat dit alles wel erg veel aan sciencefiction doen denken, is het ook erg onwaarschijnlijk dat astronauten vrijwillig zullen tekenen voor een rantsoen van melanine-schimmels. Ze lijken namelijk veel op de zwarte schimmelwaas die je vaak aantreft op de onderkant van douchegordijnen.

Lemke Kraan

Sluit dit venster

deze schimmel ziet er helemaal niet zo smakelijk uit.

Ekatererina Dadachova, Ruth A. Bryan, Xianchun Huang, Tiffany Moadel, Andrew D. Schweitzer, Philip Aisen et al., ‘Ionizing Radiation Changes The Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi’, PLOS One, 23 mei 2007.

zie ook

  • glosD : Deinococcus radiocurans
  • Useful Mutants, Bred With Radiation
    Radiotrofische schimmels gebruiken radioactieve straling als energiebron.In de ontplofte kernreactor in Tsjernobyl troffen onderzoekers merkwaardige organismes aan.
    Eerst op de muren van de sarcofaag die kernreactor 4 omsluit …
    Schimmels o.a. Cladosporum sphaerospermum bleken niet alleen voor te komen in de zone des doods, maar het daar zelfs uitstekend te doen.Al deze schimmels hadden één ding gemeenschappelijk, ontdekten onderzoekers: het pigment melamine, dat ook de donkere kleur aan onze huid geeft.
    Dat pigment vervult de rol van chlorofyl in groene planten, maar gebruikt in plaats van licht, gammastraling. Wel gaat het aanmerkelijk minder subtiel.Elke keer als stralings-“fotonen ” het pigment raken, draagt het energie over aan de energiemoleculen NADH, dat de schimmel weer gebruikt om de stoffen die deze nodig heeft mee te maken.De schimmels beschermen zichzelf tegen mutaties door een extra kopie van hun DNA.
    Wetenschappers noemen dit nieuwe voedingsmechanisme radiotrofie, het eten van straling.Met de ontdekking van deze nieuwe energiebron voor leven is het gebied waar leven voor kan komen weer flink uitgebreid. Overal waar vloeibaar water is, kan hiermee leven voorkomen.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Radiotrophic_fungus

    *In Tsjernobyl zijn trouwens ook paddestoelen gevonden die groeien op radioactief afval.
    Hoe radioactiever, hoe beter
    Paddo’s zijn de vruchtlichamen van bepaalde grond-schimmels .
    Fungi zetten de radioactieve straling gewoon om in voor hun bruikbare
    energie.
    Niets meer dan een opstelliong dat anders ook fotosynthese regelt ?:
    Straling is ook gewoon maar natuur, en de levende natuur maakt altijd gebruik van opportuniteiten …

    http://www.plosone.org/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1371/journal.pone.0000457

    Zwarte schimmels gebruiken straling als energiebron
    Bepaalde schimmels gebruiken het pigment melanine om radio-actieve straling te absorberen. De straling verandert de elektronische structuur van het molecuul, dat daardoor zijn vermogen om NADH te reduceren met een factor vier ziet toenemen.
     
    De straling dient op die manier als energiebron, zo melden onderzoekers van het Einstein College of Medicine (New York)
     
    Het zou onder meer kunnen verklaren waarom er steeds meer zwarte schimmels groeien op de ruïne van de in 1986 ontplofte kernreactor bij Tsjernobyl.Om de hypothese te ondersteunen hebben de onderzoekers Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans en Wangiella dermatitidis blootgesteld aan bètastraling uit cesium-137. Alledrie de soorten bleken er sneler door te gaan groeien. Albinoversies, zonder melamine, vertoonden de extra groei niet.Uit eerdere studies is al gebleken dat schimmels in radioactief besmette gebieden de neiging hebben om stralingsbronnen niet te ontlopen, maar juist op te zoeken. Daarbij zie je dat de melaninebevattende soorten langzaam de verhand krijgen.Er is al gesuggereerd om ze dan maar te gaan kweken aan boord van ruimteschepen. In de ruimte is aan straling geen gebrek. De vraag is wel of er iets eetbaars is te maken van die schimmels.bron: news@nature

    *naast de schimmels doen bepaalde soorten korstmossen het ook heel goed in een radio-actieve omgeving.
    *Ook naaldbomen schijnen het verrassend goed te doen en grotere naalden te produceren.
    De grote naalden en de uitzonderlijke groei van sommige bomen en planten komt door een defect in het dna.
    De fungi daarentegen gebruiken de straling -energie om te groeien.

SLIME   MOLDS      SLIJMZWAMMEN

 http://www.wetenschap24.nl/nieuws/artikelen/2011/januari/Piepkleine-boeren.html
http://reload1.noorderlicht.vpro.nl/artikelen/40939374/
http://www.wetenschap24.nl/nieuws/artikelen/2007/augustus/Afweer-uit-de-oertijd.html

The position of Dictyostelium

The position of Dictyostelium in eukaryotic phylogeny. Whole-proteome comparisons of Dictyostelium and representatives of a variety of other groups, rooted on a number of archaeal species, were used to generate this phylogenetic tree (modified from Eichinger et al. [1]). Dictyostelium diverges from the animal line shortly after the plants and shortly before fungi and yeasts. In many respects Dictyostelium is closer to animals than are the fungi, because of the greater rate of divergence of the fungal lineage.Insall Genome Biology 2005 6:222 doi:10.1186/gb-2005-6-6-222
 

adhesion-molecules-Dyctyostylium

SLIME-MOLDSSlijmzwamDictyostelium-discoideum

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

One Response to SCHIMMELS

  1. Pingback: Pollutie | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: