Laboulbeniales - Exploring and testing DNA extraction protocols, carrion beetle hosts and species in 'De Kaaistoep' (The Netherlands)

Fascinerend en penetrerend: schimmels op kevers

Inleiding

Paddenstoelen spreken sinds oudsher mensen aan. Allerlei interessante verhalen deden de ronde over deze eigenaardige organismen. Paddenstoelen hebben in de loop van de tijd voor heel wat ongure verhalen en angstwekkende – of lachwekkende? – verzinsels gezorgd. Zo werd van heksenkringen, cirkels van paddenstoelen, gedacht dat zij ontstonden na een rondedans van heksen, al of niet verkleed als katten. De duivel zelve zou huizen in paddenstoelen. Tegenwoordig weet iedereen, althans in onze streken, dat in de bekendste paddenstoel van allemaal, de melkherberg, niemand minder dan Kabouter Plop huist.

Als we wat meer de wetenschappelijke toer opgaan kunnen we stellen dat de paddenstoel an sich slechts een klein én tijdelijk deel is van een organisme. Ondergronds is er namelijk nog een uitgebreid netwerk van lange, zich vertakkende draden. Deze draden noemen we schimmeldraden; het netwerk zelf een zwamvlok. De paddenstoel is het bovengrondse vruchtlichaam en wordt alleen gevormd onder ‘optimale’ omstandigheden. De belangrijkste voorwaarde om deze omstandigheden te bekomen is de aanwezigheid van een vochtige omgeving; de kans hiertoe is het grootst in de herfst. Het geheel van zwamvlok en paddenstoel vormt de schimmel.

Schimmels komen echter niet alleen voor als een paddenstoel met schimmeldraden. Het verhaal is ingewikkelder: zo zijn er namelijk ook eencellige schimmels. Deze vertegenwoordigers, waartoe de gisten behoren, bestaan uit slechts één enkele cel.

Schimmels hebben verschillende levenswijzen. De meesten zijn saprofytisch: zij leven van en op resten van dode planten en dieren. Anderen leven samen met andere organismen. Zulke samenlevingsvorm is een symbiose. Als dit voordeel oplevert voor beide partners spreken we van een mutualisme. Ook parasitisme is een vorm van symbiose: hier heeft slechts één partner voordeel, ten nadele van de andere. Erg bekend is de moederkoorn (Claviceps purpurea) die de bloeiwijze van rogge en tarwe aantast.

Laboul... euh? 

Laboulbeniales zijn verplicht parasitair: het is parasiteren of doodgaan. Er zijn geen vrijlevende levensstadia. Net als alle andere parasieten beschikken zij over gastheren, altijd geleedpotigen (Arthropoda), meestal kevers. Er zijn meer dan 2.000 Laboulbeniales beschreven in 141 geslachten. In tegenstelling tot de welbekende paddenstoelstructuur vormen Laboulbeniales microscopisch kleine organismen, in vaktermen thalli, van maximum 0,3 mm lengte. Enkel met een microscoop of getraind oog kan je deze schimmels waarnemen. Ze reproduceren enkel via seksuele vermenigvuldiging en produceren kleverige sporen die worden doorgegeven tijdens copulatie of ander contact tussen gastheren. Laboulbeniales zitten vast aan de buitenzijde van hun gastheer en zijn bijzonder specifiek. De meeste soorten parasiteren namelijk slechts één bepaalde gastheersoort. Deze zogenoemde gastheerspecificiteit wordt gestuurd door een heel aantal factoren, bepaald door de gastheer en het milieu waarin deze vertoeft. Ondanks de parasitaire levenswijze berokkenen Laboulbeniales weinig schade aan hun gastheer.

De allereerste observaties van Laboulbeniales gebeurden al in de jaren 1840. De systematische studie van de Laboulbeniales begon met Roland Thaxter, die een uitgebreide monografie publiceerde. Thaxter beschreef zo’n 1.260 nieuwe soorten. Dit aantal is gigantisch, gezien hier sindsdien – door verschillende onderzoekers – ‘slechts’ een 740-tal zijn aan toegevoegd. De eerste Belgische observatie vond plaats in oktober 1910 door Cépède en Bondroit. De auteur van dit stuk beschreef in zijn master thesis negen nieuwe soorten voor Nederland en is momenteel actief in Nederland en België.

Laboulbenialesseks

Voor de mens is seks een uiting van liefde. Two become one, en meer van dat romantisch gedoe. Bij de Laboulbeniales komt er niet veel romantiek bij kijken. Voor een portie seks hoeven ze niet eens met twee te zijn. Op een bepaald ogenblik draagt het thallus een trichogyne, wat in mensentermen het vrouwelijk geslachtsorgaan kan worden genoemd. Ter hoogte van de vruchtbare aanhangsels worden de spermatia gevormd. Dan buigt de trichogyne richting de mannelijke geslachtsorganen – antheridia – met spermatia, die zo arriveren op de plaats waar ze moeten zijn: de trichogyne. De trichogyne is dus als het ware een uitgestulpte vagina die de mannelijke voortplantingscellen opzuigt vanaf de naburige stil(stijf-)staande antheridia. Al het voortplantingswerk, slechts bestaande uit deze lichte buiging, gebeurt dus louter langs de vrouwelijke kant van de (naar mensennormen) tweeslachtige Laboulbeniales. al het voortplantingswerk (bestaande uit deze lichte buiging) gebeurt dus louter langs vrouwelijke zijde van de (naar mensennormen) tweeslachtige Laboulbeniales

al het voortplantingswerk (bestaande uit deze lichte buiging) gebeurt dus louter langs vrouwelijke zijde van de (naar mensennormen) tweeslachtige Laboulbeniales

al het voortplantingswerk (bestaande uit deze lichte buiging) gebeurt dus louter langs vrouwelijke zijde van de (naar mensennormen) tweeslachtige Laboulbeniales

Wie niet buigt, plant niet voort. Na de buiging is er het succes: de bevruchting van het vrouwelijke ascogonium. Bij rijpheid worden de sporen in groepjes naar buiten geperst. Uit elke spore ontwikkelt zich dan een Laboubenialesbaby.

Vergeet ondertussen niet dat dit alles gebeurt op een dekschild, op een poot of tussen de ogen van een nietsvermoedende gastheer, neem nu een kakkerlak, die zich mogelijkerwijs op dat moment zelf aan het vermaken is met het bevruchten van een soortgenoot.

Geen nood: er wordt heus wel aan penetratie gedaan bij de Laboulbeniales, al heeft dit niets te maken met voortplanting. Zo goed als alle soorten hechten zich met een voetcel vast aan hun gastheer. Meestal maken de schimmels contact met hun gastheer via poriën in de lichaamswand. In een klein aantal geslachten echter is er geen voetcel en doorboort de basiscel van de parasiet de gastheer. Met behulp van gespecialiseerde zuigorgaantjes, zogenaamde haustoria, worden voedingsstoffen opgenomen. Er is penetratie en beschadiging van gastheerweefsel. Penetreren om te eten dus.

Interessante organismen

Waarom moeten wij deze kleine organismen nu in godsnaam leren kennen?, hoor ik u al luidop denken. De mens wordt belaagd door een heel aantal parasiterende organismen. Denk maar aan varkenslintwormen (Taenia solium) en malariaparasieten (Plasmodium). Daarom is het ondenkbaar dat wetenschappers een bepaalde parasitaire groep links zouden laten liggen. Komen we iets fundamenteels te weten over Laboulbeniales, dan kunnen we dit extrapoleren naar andere parasitaire groepen en/of gebruiken in het onderzoek daarvan.

Het profiel van gastheer-parasiet relaties wordt beheerst door complexe interacties tussen de beider genetische samenstellingen. Er zit zelfs meer achter: gastheren en parasieten hebben vaak een parallelle diversificatie achter de rug. Laboulbeniales kunnen dus mogelijk ook hun bijdrage leveren aan het ontrafelen van evolutieve verwantschappen binnen de verschillende orden, families en geslachten van de gastheren waarop ze parasiteren.      

En wat met de volksgezondheid?!

Wij, mensen, moeten ons alvast geen zorgen maken. Laboulbeniales parasiteren enkel geleedpotigen (en dat zijn wij vooralsnog niet). Indien u zichzelf toch betrapt een mogelijke Laboulbeniales-vertegenwoordiger, kunt u contact opnemen met de auteur.