Jordklodesvamp

Mød klodens sande herskere

Du synes måske, de er bizarre eller ulækre, men svampe er komplet uundværlige for kloden. De hjælper dit æbletræ med at drikke, behandler infektioner i din krop og skal nu rydde op efter årtiers plastiksvineri.

Du synes måske, de er bizarre eller ulækre, men svampe er komplet uundværlige for kloden. De hjælper dit æbletræ med at drikke, behandler infektioner i din krop og skal nu rydde op efter årtiers plastiksvineri.

Shutterstock

Jordens kontinenter er totalt livsforladte. Her er ingen dyr, ingen træer, ingen planter – end ikke mos har fået rodfæste endnu.

Vi er 635 millioner år tilbage i tiden, hvor temperaturen på Jorden netop er begyndt at stige en smule. De sidste 90 millioner år har planeten været dybfrossen, og alt er tomt, goldt og dækket af is.

Men under overfladen er mikroskopiske svampe i gang med at transformere planeten til et beboeligt sted for millioner af organismer.

Svampenes altafgørende rolle for livets fremmarch blev afsløret i begyndelsen af 2021, da kinesiske forskere offentliggjorde fundet af et ældgammelt svampefossil. Fossilet er det ældste tegn på svampeliv til lands og mindst 130 millioner år ældre end de ældste landlevende dyr, som først dukkede op for 450-500 millioner år siden.

Svampefossil

Under mikroskopet træder det 630 millioner år gamle svampefossil frem. Svampen var en af klodens allerførste landlevende organismer.

© Andrew Czaja/University of Cincinnati

Ifølge forskerne spillede den nyopdagede svamp en afgørende rolle i forvandlingen af Jorden fra en frossen sneboldplanet til en livlig og artsrig klode. Svampen forvitrede og nedbrød sten, så jorden blev bedre egnet til plantevækst.

Siden har svampene indtaget stort set alle egne af kloden: De udbyder internet til planter, forvandler myrer til zombier og kan blive tætte allierede i kampen mod plastikforurening.

Men de har også potentialet til at sætte gang i den næste pandemi og udrydde det liv, de var med til at bane vejen for.

Planter logger på svampeinternet

I dag består svamperiget af ca. 1,5 millioner arter, hvoraf kun ca. 7 pct. er blevet identificeret. Det skyldes primært, at mange arter er encellede organismer som gær, der er umulige at se med det blotte øje.

Svampe laver ikke fotosyntese som planter, og de fordøjer heller ikke som dyr mad i et mave-tarm-system. I stedet udskiller svampene potente enzymer, som nedbryder omgivelserne.

Selvom genetiske undersøgelser viser, at de er tættere beslægtet med dyr end planter, udgør svampene deres helt eget rige.

De karakteristiske svampehatte er blot en beskeden del af svampenes samlede biomasse, og mange svampe danner slet ikke hatte.

Det er under jorden, at svampe for alvor boltrer sig. Her vokser deres primære kropsdel kaldet mycelium, som består af et netværk af lange, tynde tråde, der minder om planterødder.

Mycelier kan blive absurd store, og i Oregon, USA, lever verdens største organisme under jorden. Den såkaldte honningsvamp dækker med sit mycelium et areal på 965 hektar, svarende til 1350 fodboldbaner.

30.000 tons vejer verdens største organisme – honningsvampen i Oregon, USA.

Svampenes mycelium bliver også kaldt “naturens internet”, da det tillader planter at kommunikere over lange afstande.

Bliver en plante angrebet af skadedyr, kan den via det underjordiske netværk advare de omkringliggende planter, så de fx kan nå at øge mængden af bitterstoffer i bladene.

Op mod 90 pct. af alle planter er koloniseret af såkaldte mykorrhizasvampe i en gensidigt fordelagtig alliance.

Det underjordiske svampenetværk beskytter planterødder mod bakterieinfektioner og sørger for at bringe planterne vand og næring langvejs fra. Som tak belønnes svampen med kulhydrater fra plantens fotosyntese.

Træer forsøger aktivt at tilkalde svampe, som kan kolonisere deres rødder. Svampene er nemlig en uundværlig hjælp, når træerne skal optage vand og mineraler.

Planter kalder på svampe.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

1. Planter kalder på svampe

Trærødder udskiller signalstoffer, som registreres af svampesporer i jorden. Sporerne reagerer ved at gro såkaldte hyfer i retning af planterødderne. Hyferne vokser sammen og danner et kæmpe netværk kaldet mycelium.

Svamp bryder ind i planterødder.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

2. Svamp bryder ind i trærødderne

Hyferne penetrerer trærødderne og trænger ind i de enkelte planteceller, hvor de udskiller stoffer, som sikrer, at træet accepterer svampens indtrængen. På den måde bliver en serie af broer dannet mellem svampen og planten.

Vandforsyning stiger.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

3. Vandet strømmer til langvejs fra

Broerne er gavnlige for begge parter. Svampens mycelium strækker sig over et større areal end trærødderne og optager vand og mineraler fra lang afstand, mens svampen belønnes med kulhydrater fra træets fotosyntese.

Nogle plantearter er så afhængige af mykorrhizasvampe, at de ikke kan vokse uden.

Og da de ældste fossiler af svampetypen er 400 millioner år gamle, tyder det på, at mykorrhizasvampe har hjulpet landplanterne med at få rodfæste helt fra deres spæde begyndelse for 450-500 millioner år siden.

Gigantsvamp var 8 meter høj

Over jorden vokser svampehattene, der er svampenes svar på frugter. Deres funktion er at udskille kønsceller, kaldet sporer, der dannes i gællerne på undersiden af hatten.

I modsætning til plantefrø er sporerne så små, at de ikke er afhængige af dyr for at blive spredt, da vind og vand er rigeligt til at transportere dem langt.

De forvandler myrer til zombier og manipulerer klimaet med luftstrømningerne. Svampe har udviklet en serie af snedige kneb til at sprede deres kønsceller og kolonisere kloden.

©

Paddehat danner luftstrømme

Svampehatte afgiver vanddamp, som sænker temperaturen og skaber luftstrømninger omkring svampen. Derved får sporerne et ekstra skub væk fra den stillestående luft lige over jorden og spredes over et større område.

©

Parasitsvamp gror ud af myre

Svampen Ophiocordyceps inficerer myrer og overtager deres hjerner. Myren tvinges til at kravle op i et træ, hvorefter svampen vokser ud af myrens baghoved og frigiver sporer, som kan drysse ned på nye myrer i skovbunden.

©

Sky af sporer pulser ud i luften

Støvbolden ophober sporer inden i sin paddehat og frigiver dem først, når den bliver berørt af fx et dyr eller en vanddråbe. Den største støvbold, Calvatia gigantea, indeholder op mod syv billioner sporer.

©

Gærsvampe er aseksuelle

Ikke alle svampe spreder sporer. Gær formerer sig fx ved, at en celle danner en knop, som udvikles til en ny dattercelle. Over tid bliver en enkelt celle på den måde til en hel population af genetisk identiske gærceller.

En almindelig champignon kan danne op mod 40 millioner sporer i timen, mens flad lakporesvamp, hvis hat stritter ud af træstammer, producerer mere end fem billioner, dvs. 5.000.000.000.000, sporer i løbet af et halvt år.

Og svampene har formentlig produceret endnu flere sporer før i tiden.

Udgravninger af fossiler har afsløret, at en kæmpesvamp for 470-360 millioner år siden skød mere end otte meter i vejret.

Prototaxites svamp

Svampen Prototaxites var den største organisme på Jorden for 470-360 millioner år siden og målte over otte meter i højden.

© Richard Jones / SPL

Den tårnhøje Prototaxites var suverænt den største organisme på Jorden, da plantelivet hovedsageligt bestod af mos, og kun enkelte smådyr eksisterede.

Du indtager svampe hver dag

Svampe er eksperter i at nedbryde småsten og organiske stoffer i jorden, så mineraler bliver frigivet og topjorden forbedret.

Nedbrydningsarbejdet kræver særlige værktøjer, og svampene har udviklet et arsenal af enzymer, som omsætter større molekyler til mindre stykker, der giver svampen energi og næring.

Nedbrydningen er essentiel for økosystemerne, da kloden ellers ville flyde over med affald, og er en af hovedårsagerne til svampenes succes.

QUIZ: Gæt frugten

Hvor langt skal du ind i den baglæns timelapse-video, før du kan se, hvilken frugt der er blevet angrebet af mug?

Derudover har svampene i årtusinder stået bag utallige kulinariske oplevelser, som vi stadig nyder godt af i dag.

Har du spist pizza, burger, toast eller pitabrød, så har du spist svamp. Brødet indeholder nemlig gærsvampen, Saccharomyces cerevisiae.

Ud over spiselige svampe som fx karljohan, kantareller og champignoner bidrager en lang række mikroskopiske svampe også til madlavningen i bl.a. øl, ost og surdej.

Svampe anvendes også i landbrug, hvor visse arter beskytter afgrøder mod fx insekter og dermed reducerer nødvendigheden af pesticider.

Gær bliver sendt ud i rummet

Ikke alene er svampe fantastiske hjælpere for fødevareproduktionen, de assisterer også videnskaben.

Gærsvampe er fx perfekte forsøgsorganismer, da deres celler minder om menneskets.

Svampene har allerede hjulpet forskere med at afsløre adskillige biokemiske processer i celler, og nu skal de gøre os klogere på, hvordan kroppen bliver påvirket i det ydre rum.

Gærceller på satelitten BioSentinel

Gærceller ombord på satellitten BioSentinel skal udsættes for kosmisk stråling for at undersøge, om celler selv kan reparere dna-skader i det ydre rum.

© Dominic Hart / NASA

I 2021 sender NASA gær ud i rummet med satellitten BioSentinel, som bl.a. skal vise, hvordan kosmisk stråling påvirker cellers evne til at reparere dna-skader. Projektet skal give forskerne indblik i de helbredstrusler, som astronauter risikerer i forbindelse med lange rummissioner.

Ud over i mad og forskning har svampene også fundet vej til tøjskabe og byggepladser.

Svampelæder er fx et bæredygtigt alternativ til dyrelæder, da produktionen kræver markant mindre vand og landbrugsjord end læder fremstillet af koskind.

Derudover kan svampe indgå i bæredygtige og selvreparerende bygninger. Svampemycelier er brandsikre, vandafvisende og stærkere end beton og kan derfor erstatte mursten.

Svampemursten

Svampemurstenen får sin styrke fra de tusindvis af stærke tråde, som udgør myceliet. Trådene består af bl.a. kitin – samme stof, som indgår i leddyrenes ydre skelet.

© Phil Ross

Svampenes største gave til menneskeheden er dog antibiotika, som blev opdaget af den skotske videnskabsmand Alexander Fleming i 1928.

Ved et uheld var skimmelsvamp trængt ind i en petriskål med stafylokokker. Fleming bemærkede, at svampens tilstedeværelse bremsede bakteriens vækst, fordi svampen producerede penicillin.

Siden er antallet af dødsfald som følge af bakterieinfektioner faldet drastisk.

Og svampe kan ikke blot malkes for antibiotika. Forskere har også omdannet dem til medicinske fabrikker ved bl.a. at genmodificere gær til at fremstille insulin og andre hormoner, ligesom flere psykiatere beskriver succesfulde behandlinger af bl.a. depression og angst med psilocybinsvampe.

Svampe kan starte næste epidemi

Selvom penicillinproducerende svampe har reddet millioner fra døden, truer andre svampe os.

Og her menes ikke giftsvampe som grøn fluesvamp, men derimod mikroskopiske svampeinfektioner.

©

Sådan dræber svampe dig

Leverskader og nyresvigt er nogle af konsekvenserne, når svampegift bogstavelig talt bliver omdannet til raketbrændstof i mavesækken. Læs, hvordan din krop går i opløsning, her: (indsæt link)

Nye resistente svampe er inden for det seneste årti dukket op over stort set hele verden. En af de mest udbredte arter, Candida auris, har udviklet resistent mod svampemidler i 90 pct. af infektionstilfældene.

Lykkes det C. auris at trænge ind i blodet, resulterer det i dødsfald inden for få uger for over 30 pct. af patienterne.

Aspergillus fumigatus er en anden resistent svamp, der findes i rigelige mængder i rådne planter, jord og husstøv. Hver dag indånder vi hundredvis af sporer fra A. fumigatus uden problemer, da immunceller i lungerne fjerner dem.

Svampesygdom Aspergillosis

Svampesygdommen aspergillosis, der hvert år rammer 250.000 personer, viser sig på røntgenbilleder som hvide tråde i lungerne.

© Getty Images

I patienter med svækket immunforsvar kan svampen dog trænge ind i blodet og volde alvorlige problemer i form af sygdommen aspergillosis.

Tidligere kunne A. fumigatus behandles med såkaldte triazoler, men nu er svampen begyndt at udvise resistens mod midlet. Alene på hollandske hospitaler er antallet af patienter inficeret med triazol-resistente A. fumigatus blevet fordoblet fra 2013 til 2018.

Og kuren er ikke lige om hjørnet. Medicin mod svamp er nemlig sværere at udvikle end antibiotika, og da vi er tættere beslægtet med svampe end bakterier, er der en øget risiko for, at svampedræbende stoffer også gør skade på mennesker.

Svampe rydder op i naturen

Mens vi risikerer nederlag i kampen mod svampeinfektioner, kan vi glæde os over vigtige alliancer med andre svampearter i kampen for miljøet.

Plastikaffald og giftige tungmetaller ødelægger økosystemer og truer adskillige arters eksistens. Forskere vurderer bl.a., at mængden af plastik i havet vil overstige 250 millioner tons inden for de næste ti år, mens der i 2050 vil være mere plastik end fisk i havet.

De dystre udsigter kan dog blive afblæst af plastikædende svampe. I 2017 opdagede en gruppe kinesiske forskere svampen Aspergillus tubingensis på en affaldsplads i Pakistan.

600 millioner års evolution har gjort svampe til eminente skraldemænd. Forskere vil benytte svampenes evner som nedbrydere til at afhjælpe den stigende plastikforurening af naturen.

Svamp vokser i forurenet område.
© Ken Ikeda Madsen

1. Svamp spredes i forurenet område

Sporer fra den plastikædende svamp, Aspergillus tubingensis, spredes over områder med plastikforurening, fx i jorden, på strande eller på plastikaffaldspladser.

Enzymer går til værks.
© Ken Ikeda Madsen

2. Enzymer nedbryder plastkæder

Svampen spreder sig og udskiller enzymer, der går målrettet efter at bryde de kemiske bindinger i de lange molekylekæder, som plastiktypen polyester polyuretan består af.

Plastik nedbrydes.
© Ken Ikeda Madsen

3. Plastikken bliver nedbrudt

I takt med at enzymerne bryder bindinger i plastikken, forvandles den sværtnedbrydelige plastik til mindre molekyler, som svampen optager, og som ikke skader økosystemet.

Her mæskede svampen sig i plastiktypen polyester polyuretan, der bl.a. anvendes til fremstilling af dæk, slanger og køleskabsisolering og normalt tager flere årtier at nedbryde.

Men på blot to måneder havde svampens enzymer nedbrudt polyuretanen til mindre stykker, som ikke skader naturen.

Siden er flere plastikædende svampe, der kan nedbryde forskellige typer plastik, blevet opdaget, mens andre har vist sig at kunne absorbere tungmetaller og på den måde fungere som reservoirs, der fjerner de farlige stoffer fra miljøet.

Forskerne arbejder nu på at optimere svampene til den storskala, som er nødvendig for at rense naturen.

Det mægtige svamperige, som banede vejen for planter og dyr gennem hundrede millioner år, er nu trådt ind i kampen mod forurening. Endnu en gang kan paddehatte og skimmel blive livets store helte og redde naturen fra et kollaps.