Hoe de paddestoel aan zijn hoed kwam

Biologie Schimmels waren eerst een soort korstje, maar 180 miljoen jaar geleden zetten sommige soorten een hoed op: die hield sporen droog.

Doordat de sporen waarmee schimmels zich voortplanten onder de hoed groeien, zijn ze beter beschermd tegen regen.
Doordat de sporen waarmee schimmels zich voortplanten onder de hoed groeien, zijn ze beter beschermd tegen regen. Foto’s Getty Images/Beeldbewerking NRC

De paddestoel is circa 180 miljoen jaar oud. Rond die tijd begon een groep schimmels langzaam van uiterlijk te veranderen. Groeiden ze eerst als een soort korstje, voornamelijk levend op dood hout, daarna ontwikkelden ze stap voor stap een structuur die steeds meer ging lijken op een typische paddestoel zoals we die vandaag de dag kennen: met een steel en een hoed.

Het zou een zeer succesvolle evolutionaire vernieuwing blijken. In hoog tempo vormden zich binnen deze groep nieuwe soorten, die zich snel over de wereld verspreidden. Dat schrijft een internationale groep schimmeldeskundigen maandag in het tijdschrift Nature Ecology & Evolution. Ze maakten een evolutionaire stamboom gebaseerd op DNA-analyses bij ruim 5.000 soorten schimmels die horen tot de Agaricomyceten. Dit is de groep met de grootste diversiteit aan typen paddestoelen, met stelen en hoeden in allerlei vormen en maten. Die ruim 5.000 soorten beslaan een kwart van alle tot nog toe beschreven Agaricomyceten. Tot op heden zijn er circa 130.000 soorten schimmels beschreven. Volgens een recente schatting zijn er wereldwijd tussen de 2,2 en 3,8 miljoen soorten. De nog niet bekende soorten zijn microscopisch klein.

Zo’n paddestoel bood een aantal evolutionaire voordelen, zegt bioloog József Geml, een van de auteurs van het artikel en onderzoeker aan het Naturalis Biodiversity Center in Leiden. Doordat de sporen, waarmee schimmels zich voortplanten, onder de hoed groeiden, waren ze beter beschermd tegen bijvoorbeeld regen, zegt Geml. „En omdat de hoed op een steel stond, konden de sporen zich, gedragen door de wind, verder verspreiden.” Geml denkt trouwens dat in de evolutie eerst de hoed is ontstaan, en daarna pas de steel.

De in totaal 62 auteurs die hebben bijgedragen aan het artikel, koppelen de soortenexplosie van de Agaricomyceten onder meer aan het opbreken van Pangea, het supercontinent dat bestond tussen 250 en 210 miljoen jaar geleden en daarna door platentektoniek in stukken uiteenviel. Ook was er in die tijd een voor schimmels gunstig warm en vochtig klimaat. En vanuit de tropen begonnen coniferen zich te verspreiden. „We denken dat veel van de Agaricomyceten aan bepaalde soorten coniferen gebonden waren. Ofwel ze leefden ermee in symbiose, of ze waren erop toegespitst om dood hout van coniferen af te breken”, zegt Geml, die twee proefschriften schreef (in 2004 en 2005) en op beide ‘met de hoogste lof’ promoveerde.

Op basis van hun DNA-analyse herleidden de onderzoekers dat 150 miljoen jaar geleden, in een periode dat de aarde afkoelde, de soortenrijkdom van de Agaricomyceten tijdelijk afnam. Dat gebeurde opmerkelijk genoeg niet toen 66 miljoen jaar geleden een meteoriet op aarde insloeg (in de Golf van Mexico) die voor een uitstervingsgolf onder dieren en planten zorgde. De Agaricomyceten profiteerden daar juist van, omdat er grote bossterfte was en dus een plotselinge enorme voedselbron voor schimmels die dood organisch materiaal afbreken. Deze ‘schimmelpiek’ duurde waarschijnlijk maar een paar jaar. Het fenomeen is vijftien jaar geleden al eens beschreven in het tijdschrift Science.

De onderzoekers beschrijven ook nog dat een bekende ecologische theorie – dat de soortenrijkdom bij veel organismen vanaf de polen richting de evenaar toeneemt – niet opgaat voor de Agaricomyceten. Deze groep heeft zijn grootste soortenrijkdom juist binnen de twintigste en veertigste breedtegraad. Volgens Geml heeft dat deels te maken met de grote rijkdom aan naald- en loofbomen in deze zone, waarmee veel paddestoelvormende schimmels verbonden zijn.