De schimmels lagen al een kwart millennium te verstoffen in een museum. Maar toch slaagden onderzoekers erin twee exemplaren te laten ontkiemen.
In 1770 classificeerde Carolus Linnaeus, een 18e eeuwse botanist die gezien wordt als de geestelijk vader van de moderne taxonomie, de Podaxis-schimmel. Dit is een vrij merkwaardige schimmel die goed gedijt in barre omgevingen. De exemplaren liggen ondertussen al 250 jaar opgeslagen in een museum. Maar in een nieuwe studie zijn onderzoekers er opvallend genoeg in geslaagd de schimmels nieuw leven in te blazen.
Podaxis
De Podaxis fascineert wetenschappers en ontdekkingsreizigers al eeuwenlang. Toch is er tot op heden nog maar weinig onderzoek naar gedaan. Dat komt mede doordat de schimmel niet op de meest alledaagse plekken voorkomt. “Eén van de meest opmerkelijke dingen aan Podaxis zijn de plekken waar hij gevonden wordt,” vertelt onderzoeker Benjamin Schantz-Conlon in een interview met Scientias.nl. “Zo groeit hij zowel in de woestijn (niet een vrij voor de hand liggende plek voor grote schimmels) evenals op termietenheuvels – ook al zo’n merkwaardige plaats.” Bovendien gebeurt dit seizoensgebonden en op wisselvallige momenten. En dus worden wetenschappers die de schimmel graag onder de loep zouden willen nemen geconfronteerd met een vrij weerbarstige uitdaging: waar vinden we ‘m?
250 jaar oude schimmels
In een nieuwe studie wendde een onderzoeksteam zich tot een onconventionele bemonsteringslocatie: museumcollecties. Ze vroegen bij verschillende musea – waaronder de Linnaean Society of London en het Natural History Museum of Denmark – verscheidende schimmelsporen op. Uiteindelijk slaagden ze erin meer dan 200 exemplaren te verzamelen, afkomstig van elk continent, behalve Antarctica. De sporen varieerden in leeftijd tussen de 2 en de 250 jaar oud.
De onderzoekers hadden een grote uitdaging voor de boeg. Want zou het hen lukken om ook de exemplaren die al 250 jaar op de plank lagen, nieuw leven in te blazen? Uiteindelijk slaagden de onderzoekers er verrassend genoeg in om inderdaad twee Podaxis-exemplaren, die in de jaren 1770 waren verzameld en door Linnaeus waren geclassificeerd, te laten ontkiemen. “Het was echt ongelofelijk om deze schimmels, waarvan we wisten dat ze waren behandeld door de vooraanstaande wetenschapper Linnaeus, in ons laboratorium te laten groeien,” zegt Schantz-Conlon. “Het is verbazingwekkend dat het ons gelukt is. Het is meer dan we hadden durven dromen toen we begonnen met het ontkiemen van schimmelsporen.”
Uniek?
Het betekent dat de schimmelsporen van Podaxis dus zelfs na een kwart millennium opnieuw tot leven gewekt kunnen worden. De resultaten onthullen dan ook het buitengewone vermogen van Podaxis-sporen om zelfs tijdens langdurige perioden van droogte, levensvatbaar te blijven. Bovendien suggereert het dat de schimmel eeuwenlang in een inactief stadium kan bivakkeren, maar, zodra de omstandigheden het toelaten, toch weer kan ontkiemen. Hoe uniek is die eigenschap eigenlijk? “Dat kunnen we niet met zekerheid zeggen,” vertelt Schantz-Conlon. “Ik heb nog nooit gehoord dat iemand erin is geslaagd om zulke oude schimmelsporen te laten ontkiemen. Maar tegelijkertijd heb ik ook niet van mensen gehoord die het überhaupt probeerden. Als het voor meer schimmelsporen mogelijk is, zouden museumcollecties een grote bron van biologische en historische diversiteit kunnen vertegenwoordigen die gebruikt kunnen worden in moderne onderzoeksprojecten.”
Verschillen
De onderzoekers grepen de unieke gelegenheid aan om de Podaxis-soorten nauwgezet te bestuderen. “Het stelde ons in staat experimenten uit te voeren en genomen te onderzoeken op een manier die onmogelijk zou zijn geweest met gedroogde exemplaren,” legt Schantz-Conlon uit. De onderzoekers vergeleken de Podaxis-schimmels die in woestijnen groeien met de exemplaren die we vinden op termietenheuvels. Want wat we weten, is dat beide soorten genetisch en fysiologisch van elkaar verschillen. Zo heeft de soort die op termietenheuvels leeft bijvoorbeeld een kleiner genoom en een verminderde weerbaarheid tegen stressvolle omstandigheden. Dat komt omdat hij waarschijnlijk profiteert van zijn samenwerking met de termieten.
“Daarnaast kan Podaxis grote paddenstoelen vormen die wel 30 centimeter groot kunnen worden,” vertelt Schantz-Conlon. “Maar van wat we kunnen zien, blijken alleen de Podaxis-soorten die op termietenheuvels groeien paddenstoelen te vormen. Dit zou wijzen op een zekere mate van specialisatie; iets dat vaak wordt geassocieerd met een verandering in het genoom en de fysiologie van een organisme. Deze veranderingen kunnen worden veroorzaakt door verschillende selectieve druk in verband met de nieuwe levensstijl, maar ook met veranderingen in de populatieomvang.”
Medicatie
Maar dat is niet het enige interessante aan de studie. Want mogelijk zou de schimmel ooit kunnen dienen als medicatie. “We ontdekten dat Podaxis in staat is om een breed scala aan chemicaliën te produceren,” vertelt Schantz-Conlon. “Linnaeus zei al dat de soort gebruikt kan worden voor de behandeling van ‘kankerzweren’. Ik denk dan ook dat het heel interessant kan zijn om de potentie van Podaxis voor de ontwikkeling van bijvoorbeeld antibiotica of andere nuttige chemicaliën verder te onderzoeken.”
Termieten
Tegelijkertijd hoopt de onderzoeker in de toekomst ook de merkwaardige relatie tussen de schimmel en de termieten beter te bestuderen. “We weten dat sommige Podaxis-soorten gespecialiseerd en schijnbaar ook afhankelijk van termieten zijn,” stelt Schantz-Conlon. “Maar we weten niet of hun aanwezigheid eigenlijk ook gunstig is voor de termieten zelf.”
Wat de studie onmiskenbaar laat zien, is dat er een enorme bron aan kennis opgeslagen ligt in museumcollecties. Het zou dan ook goed kunnen dat ook andere exemplaren in de toekomst gebruikt worden om belangrijke vragen in de wetenschap te beantwoorden. Want deze tentoongespreide museumstukken zijn mogelijk helemaal niet zo opgedroogd en dood als ze misschien lijken. “Ik weet dat we het er al over hebben gehad, maar ik was echt heel verrast dat we sporen konden ontkiemen van de door Linaeus beschreven soorten,” benadrukt Schantz-Conlon. “Ik sta nog steeds versteld van de kwaliteit van de genomen die we hebben kunnen genereren en de experimenten die we hebben kunnen uitvoeren.”
