Bomen zijn met elkaar verbonden via een ondergronds schimmelnetwerk. Volgens populaire beweringen over zo’n wood wide web helpen ze elkaar daarmee aan voeding. Dat is onbewezen, concludeerden biologen onlangs. Alleen: onderschat het schimmelnetwerk niet, zeggen anderen.
door Ronald Veldhuizen – Skepter 37.2 (2024)
EEN ZUCHT van verlichting hoor je niet vaak in wetenschappelijke kringen, maar vorig jaar moet die te horen zijn geweest onder plantbiologen. Jarenlang zagen ze met lede ogen hoe een mythe groeide: die van samenwerkende bomen.
Zulke bomen schuiven hun ego’s opzij en plaatsen het belang van het hele bos voorop. In de serie Ted Lasso leggen voetbalcoaches bijvoorbeeld uit dat bomen elkaar helpen dankzij het wood wide web, een ondergronds netwerk van schimmeldraden dat boomwortels met elkaar in contact houdt. In de film Avatar houdt een ‘moederboom’ met een soortgelijk netwerk contact met het hele bos. Ook Natuurmonumenten organiseert boswandelingen met het wood-wide web als thema, het tweede ‘internet’ waarmee bomen ‘informatie uitwisselen […] en zelfs voedingsstoffen […] transporteren’.
Totdat een groep onderzoekers zich afvroeg: is dit wel echt zo? Nee, concludeerde Justine Karst met twee andere plantbiologen afgelopen jaar in een overzichtsstudie in Nature Ecology & Evolution: er is allesbehalve sluitend bewijs voor het idee dat volwassen bomen ondergronds voedingsstoffen uitwisselen, om precies te zijn via de myceliumdraden van mycorrhizaschimmels die tussen de wortels groeien. Die correctie komt tijdig, schrijven biologen en ecologen: het zou zomaar kunnen dat er op basis van de verkeerde ideeën geld zou gaan naar natuurbeheer dat zich onevenredig veel richt op die ondergrondse schimmelnetwerken, in plaats van op de al bekende bosecologie.
Maar toch: de schimmelnetwerken bestáán wel. Wetenschappers die deze mycorrhiza onderzoeken, verwelkomen weliswaar de kritiek, maar helemaal gelukkig zijn ze niet. ‘Er is het gevaar dat je nu het kind met het badwater weggooit’, zegt Vincent Merckx, verbonden aan Naturalis Leiden. Hij specialiseert zich in zogeheten mycoheterotrofe planten, waarvan wél is aangetoond dat ze het schimmelnetwerk gebruiken om te kunnen eten. De vraag is in elk geval wat er dan nog wél klopt van de beweringen over de samenwerking tussen bomen, schimmelnetwerken, en andere planten.
Kruimelspoor
De wildste beweringen over samenwerkende bomen vind je in populaire media, maar het idee begon bij wetenschappers zelf, blijkt uit de analyse van Karst: óók zij lieten zich meevoeren door het populaire narratief. Plantbiologen bouwden de afgelopen vijfentwintig jaar dat verhaal steeds verder uit in hun eigen onderzoek. Dat deden ze vooral door eerdere vondsten te citeren als voorbeeld van hoe bomen samenwerken via het ondergrondse netwerk. Ze baseerden zich daarbij vooral op slechts 18 extreem populaire studies.
Deze positive citation bias was niet per se bewust, zegt Karst per videogesprek. ‘Wetenschap is gewoon mensenwerk. En veel van die studies waren ook nog eens goed opgezet, en ze bevatten doorgaans voldoende nuances.’ Maar in de loop der jaren gingen die slagen om de arm wel verloren, schrijven de onderzoekers in hun analyse. Zo vonden ze een kruimelspoor aan beweringen over bomen die elkaar zouden helpen, of op zijn minst hoe ze voedingsstoffen ondergronds aan elkaar doorgeven, op basis van slordig leeswerk.
Een schep erbovenop
Wél heeft het spoor een duidelijk beginpunt: vanaf 1997 ontkiemde het idee van samenwerkende bomen definitief. De bioloog Suzanne Simard deed destijds een experiment dat haar in één klap wereldberoemd zou maken. In de bossen rond het Canadese bosbouwstadje Kamloops in westelijk Canada plantte Simard verschillende jonge Douglas-sparren expres in de schaduw, naast jonge berken. De sparren zouden daarmee een voedingstekort opbouwen. Via het ondergrondse schimmelnetwerk zouden ze om voedselhulp kunnen vragen aan de berken. Om te controleren of dat gebeurt, bespoot Simard de bladeren van de berken met chemisch gemerkte koolstofdioxide die de berken opnamen. En jawel, de gemerkte koolstof vond ze later terug in de ‘hongerige’ sparren iets verderop.
De meest waarschijnlijke verklaring, schreef Simard met haar coauteurs in het blad Nature, was dat de voedingsstoffen via het ondergrondse netwerk reisden. De wortels van de bomen zijn immers met elkaar verbonden via de schimmeldraden van de mycorrhiza. Een heel ecosysteem én voedselhandelsplaats kwam zo aan het licht. Nature plakte het onderzoek in 1997 op de voorpagina met de kreet The wood-wide web.
Zo’n term spreekt tot de verbeelding. ‘Dat is het gevaar van simpele concepten’, zegt ecologiehoogleraar Nadia Soudzilovskaia van de universiteit van Hasselt. ‘Ze worden wel heel snel voor waar aangenomen.’ Simard deed daar later een schep bovenop met het begrip ‘moederboom’, en wel in de vorm van de mother tree hypothesis. Volwassen bomen, ‘moeders’ dus, zouden via het mycorrhizanetwerk jonge zaailingen van de eigen soort een extra steuntje in de rug geven, schrijft ze onder meer in haar autobiografie In Search of the Mother Tree. ‘Dat is behoorlijk doorgeschoten’, zegt Naturalis-onderzoeker Merckx. ‘Zelfs als je wil weten of bomen ondergronds voeding zoals koolstof uitwisselen, gaat deze hypothese al meteen een aantal stappen te ver.’ Ook het idee dat een wood-wide web een meganetwerk zou zijn dat ietsweg heeft van het internet, spreekt hij tegen. ‘Je ziet vaak van die plaatjes met meterslange schimmeldraden die die twee bomen met elkaar verbinden. In de praktijk ziet dat er helemaal zo niet uit. Wortels zijn enorm verstrengeld en die schimmels hoeven maar een paar millimeter te groeien om twee bomen met elkaar te verbinden. Dat netwerk is dus juist heel lokaal.’
Toch mag het een patroon heten: keer op keer hebben eenvoudigere verklaringen of hypotheses het afgelegd tegen het grote netwerkverhaal. ‘Ik dacht zelf ook altijd dat in laboratoria allang was aangetoond dat zaailingen van bomen voeding uitwisselen’, zegt Karst. ‘Maar als je teruggaat naar die studies, zie je dat sommige daarvan niet altijd laten zien dat voedingsstoffen echt via de mycorrhiza in de andere boom terechtkwamen. Het kan ook gewoon per ongeluk via de bodem zijn gebeurd. Dat hebben ze niet altijd kunnen uitsluiten.’
Eigenlijk hoort bij dat soort experimenten een extra controleproef. Als de schimmeldraden écht voedingsstoffen doorgeven, zou je dat kunnen tegenhouden door de draden te breken, zegt Jason Hoeksema van de universiteit van Mississippi, die ook aan de analyse meewerkte. ‘Je kunt in een labonderzoek de draden tussen twee planten scheiden door de bodem tussen de planten een draai te geven. Of je steekt een schep of mes ertussen.’
Hoeksema en Karst hebben overigens zelf ook meegewerkt aan studies waarbij ze alternatieve interpretaties over het hoofd zagen. ‘Achteraf zou ik in die gevallen nu andere conclusies hebben getrokken’, zegt Hoeksema daarover.
Miniem
De biologen willen niet zeggen dat bomen nóóit voedingsstoffen zouden kunnen uitwisselen. Maar voor vergaande beweringen, zoals dat de bomen ondergronds communiceren en om hulp vragen, is in elk geval nooit bewijs gevonden. De vraag blijft wat bomen dan wél ondergronds uitwisselen en hoeveel zin dat heeft.
Karst twijfelt en wijst op een vijfjarig onderzoek van Marty Kranabetter: hij plantte bomen en plaatste zakken rond de wortels om contact via schimmeldraden onmogelijk te maken. ‘Hij zag dat de bomen die het meest waren afgesloten van het netwerk juist het best groeiden’, zegt Karst. ‘Ze hadden waarschijnlijk minder onderlinge competitie.’
Tegelijk maken alle bomen wel gebruik van mycorrhiza om bepaalde voedingsstoffen op te nemen. Dat kan in sommige gevallen best verder evolueren tot contact met de buren, vermoedt Merckx. De mogelijkheid is er zeker, laten mycoheterotrofe planten zien: die zijn namelijk volledig afhankelijk van het schimmelnetwerk en hebben geen zonlicht meer nodig. Daarom zijn ze ook niet meer groen zoals andere planten. ‘Of neem orchideeën’, zegt Merckx. ‘De zaden daarvan hebben geen koolstofreserves. Daarom zijn die volledig afhankelijk van koolstof uit mycorrhizaschimmels in het netwerk. Dat gaat om minieme hoeveelheden, maar voor een orchidee maakt dat het verschil tussen wel en niet ontkiemen.’
Het moet nog blijken hoe vaak dat soort voedingsuitwisseling elders in de plantenwereld plaatsvindt. ‘We zijn dat nu aan het onderzoeken’, zegt Merckx. ‘En we denken nu nog scherper na over onze experimenten. Daar heeft de discussie wel voor gezorgd.’
Literatuur
S. W. Simard, D. A. Perry, …, R. Molina: Net transfer of carbon between ectomycorrhizal tree species in the field. Nature 1997; 388:579.
J. Karst, M. D. Jones, J. D. Hoeksema: Positive citation bias and overinterpreted results lead to misinformation on common mycorrhizal networks in forests. Nature Ecology & Evolution 2023;7:623.
