Hvad er svampe?

De er overalt: I skovbunden, i huset, i din mad – ja selv inde i din krop! Men hvad er svampe egentlig for en størrelse? Er det et dyr, en plante eller noget helt tredje? Læs med her og få et lynkursus i, hvad svampe er og hvorfor de helt unikke.

FAKTA OM SVAMPE
EVOLUTIONEN AF SVAMPE

Fakta om svampe

De fleste der hører om ordet svamp vil nok danne et billede i hovedet, der minder om dette: 

En paddehatteformet svamp i skovenbunden. Men vidste du, at den paddehat du ser, bare er svampens frugt – ligesom æblet på et æbletræ? Under jorden gemmer svampens sande jeg, nemlig et stort og bredt netværk af tråde. De tynde, hvide hvide tråde, som vokser under paddehatten kaldes hyfer. Tilsammen danner de et stort netværk, som man kalder et mycelium – og det netværk er den egentlige svamp.

  • Svampe kan sammenlignes med både planter og dyr, men er samlet i et selvstændigt rige
  • Der findes ca. 1.5 millioner forskellige svampe i verden
  • At arbejde med svampe kaldes bioteknologi, og her spiller svampe en stor rolle i fx produktion af medicin, fødevarer og enzymer
  • Forskere som studerer svampe kaldes mykologer
  • Svampe findes i utallige former og farver, men kan opdeles i 3 overordnede kategorier:
    • Svampe der danner frugtlegemer, som vi kender dem fra naturen og vores mad. Frugtlegemerne bruges til at producere sporer. Nogle svampe er gode at spise, mens andre kan være meget giftige
    • Skimmelsvampe, også kaldet mug, danner også frugtlegemer, men de er mikroskopiske og kan for eksempel findes som små fimrehår på gammelt brød eller frugt. Skimmelsvampe er vigtige i bioteknologi, men har fået en negativ klang fordi man ofte støder på dem i fugtige huse
    • Gærsvampe er encellede svampe, som blandt andet bruges i bagning. Gær får brød til at hæve og blive luftigt

Evolutionen af svampe

Lad os starte med at gå tilbage i tiden. For cirka 3,5 milliarder år siden levede jordens sidste fælles forfader, LUCA. Alt liv på jorden kan spores tilbage til denne organisme, lige fra bittesmå bakterier til store elefanter. Gennem ændringer i arvematerialet har afkom udviklet sig og blevet til de forskellige organismer, man finder på jorden i dag. Alt liv i dag inddeles inden for følgende tre domæner:

Bakterier og arkæer er begge prokaryoter og var engang i samme domæne, men på baggrund af forskelle i deres genetiske kode er de nu adskilt i to separate domæner.  Eukaryoter er yderligere delt op i kongedømmerne planter, svampe og dyr. De resterende eukaryoter kaldes for protister.

Fælles for alle levende organismer er, at de består af celler. Celler er den mindste form for liv, der findes. Evolution har ført udviklingen af celler i to veje. Prokaryote celler er små og simple, og har DNA frit flydende i cellens cytoplasma. Svampe er eukaryote organismer. Eukaryote celler er gennemsnitligt 10 gange større en prokaryote celler. På grund af størrelsen har eukaryote celler udviklet organeller, som er underenheder i cellen, hvor specifikke processer kan foretages. Organeller er for cellen, hvad organer er for vores krop. I eukaryote celler er DNA gemt væk i en cellekerne. På et tidspunkt begyndte nogle eukaryote celler at binde sig sammen og forme flercellet liv. Pludseligt kunne der skabes de makroskopiske organismer som vi kender; dyr, planter og flercellede svampe. Dyre-, plante- og svampeceller er meget ens på celleniveau, men inden i dem finder man nogle forskellige organeller. Derudover har planter og svampe har en cellevæg uden om deres cellemembran. Cellevæggen hjælper planter og svampe med at undgå at sprænges når der opbygges et højt tryk af vand inde i dem.

Klik her hvis du godt kunne tænke dig at lære mere om principperne bag biologi

Man har tidligere troet at svampe tilhørte planteriget, og med god grund. Begge organismer er immobile, og paddehatten og dens underjordiske netværk af filamenter minder i høj grad om en plante med rødder. Og i modsætning til dyr, har svampe ikke mulighed for at bevæge sig rundt på ben. Men faktisk er svampe tættere beslægtet med dyr. De har særligt én ting til fælles, som man ikke finder hos planter.

Dyr og svampe er heterotrofe organismer. Det betyder, at de er afhængige af at optage næring udefra for at kunne danne energi. Den bruger de til drive forskellige processer, så de kan overleve. Planter er autotrofe, og er ikke afhængige af at spise næring. I stedet bruger de fotosyntese til at få deres fornødne energi fra solens stråler.

Svampekongedømmet dækker over en meget alsidig gruppe af organismer med forskellige størrelser og egenskaber. Stadig til den dag i dag er der bøvl med at klassificere svampe i familier. Svampe blev først klassificeret på baggrund af deres morfologi, dvs. deres strukturelle træk og udseende. Dette har vist sig at være en forkert måde at gøre det på, da nogle forskellige svampefamilier senere har udviklet enslignende træk. For eksempel skulle man tro at morkelsvampe er i slægt med champignoner, men de er i stedet tættere beslægtet med bagegær. I dag bestemmer man svampes beslægtning ud fra analyse af deres arvemateriale.

Gær

Svampe er spændende, for de kan både leve som enkeltcellede og flercellede organismer. Enkeltcellede svampe kaldes for gær, mens flercellede svampe kaldes for filamentøse svampe. Nogle svampe har egenskaben til enten at leve som gær eller leve som en filamentøs svamp, afhængig af de givne vækstbetingelser.

I daglig omtale referer vi ofte til den velkendte gærsvamp bagegær, eller Saccharomyces cerevisiae. Det er denne svamp der bruges til bagning eller til gæring af øl og vin. Gær kendetegnes ved at være rigtig gode til hurtigt at nedbryde sukker, og derfor finder man ofte svampe i sukker-rige materialer i naturen. Derudover kendetegnes gær ved deres måde at formere sig på. Gær formerer sig ved en proces der kaldes for knopskydning. I denne proces former gær en knop på cellen, som vokser sig stor og til sidst deler sig til en ny gærcelle. Knopskydning efterlader et ar på moderen som kan ses i et elektronmikroskop.

Filamentøse svampe

Svampe, der lever som flercellede organismer, kaldes for filamentøse svampe. Dette skyldes, at flercellede svampe gror et netværk af lange tynde tråde, eller filamenter. Disse filamenter kaldes for hyfer. Filamentøse svampe kommer i mange forskellige faconer, lige fra mug i skimmelosten til de røde fluesvampe i skoven. Vi forklarer morfologien af filamentøse svampe ved at kigge på deres livscyklus.

Enhver filamentøs svampe starter sit liv som en spore. Sporer er svampes svar på planters frø, og de er i en form for dvale indtil de finder sig til rette vækstbetingelser. Den allervigtigste vækstbetingelse for svampe – såvel som for enhver organisme – er vand. Vand får sporerne til at hæve sig, som dermed begynder at svulme op og dele sig udad i en retning. Dette resulterer i at svampen gror en hyfe. Hyfer kan gro ekstremt hurtigt, op til 0.5 mm per time!

  • billede

Den enkelte hyfe gror længere og længere, og vil senere begynde at forgræne sig ud mod næringskilder. Alt vækst sker ude i hyfespidserne. Nogle hyfer gror ind i hinanden og dermed dannes et netværk. Det samlede netværk kaldes for svampens mycelium.

Cellerne i hyferne opdeles af en skillevæg der kaldes for septum. Skillevæggene er åbne, hvilket tillader organeller, heriblandt cellekerner, at flyde frit ind i hver celleafdeling. Dermed kan næringsstoffer også flyttes rundt i svampens mycelium.

I modsætning til dyr og planter har svampe ikke nogen øvre grænse for størrelse og alder. Så længe der er næring til stede kan myceliet teoretisk set gro i en uendelighed. Derfor har man fundet nogle kæmpestore svampeindivider. I Oregon findes der et eksemplar af Mørk honningsvamp, Armillaria ostoyae, som er blevet omkring 8,8 kvadratkilometer stor – og som derfor løber med titlen som den største organisme på kloden.

Myceliet giver svampen mulighed for at opbygge et meget stort overfladeareal. Denne særlige morfologi giver svampe to meget vigtige roller i naturen.

Uden svampe vil jorden blive ophobet med organisk materiale

Svampe dækker jordbunde med store og brede mycelier, der effektivt nedbryder den næring, som ingen andre organismer kan bruge.

I modsætning til dyr foregår svampenes fordøjelse ikke inde i dem selv, men i stedet ude i omgivelserne. Ude i hyfespidserne udskiller svampene enzymer, som er proteiner der fremskynder hastigheden af specifikke kemiske reaktioner. Enzymerne fordøjer materialer fra omgivelserne om til næringsstoffer, som derefter optages over deres cellevæg og bruges som føde. Svampes enzymer er stærke og er specialiserede til at nedbryde forskellige materialer. For eksempel udskiller nogle svampe enzymer, der nedbryder træstammer om til sukker. Desuden udskiller svampe også organiske syrer, som særligt bruges til at udvinde mineraler fra jordpartikler.

Det er på grund af disse enzymer, at svampe er uundværlige i jordens økosystemer. Saprotrofe organismer er dem, som lever af dødt organisk materiale, og det er primært svampe der har denne rolle i naturen. Svampe sikrer derfor at jordens økosystemer kan løbe rundt.

Uden svampe vil planter ikke kunne eksistere som de gør i dag

Myceliernes store overfladeareal betyder, at svampe er utroligt gode til at absorbere vand og mineraler fra jorden. Derfor indgår 95% af alle jordens planter et samarbejde med svampe.

En plante forsyner sig selv med energi og sukker ved at trække carbon ud fra luftens carbondioxid. Men for at klare sig skal de også have vand og mineraler, særligt nitrogen og fosfor. Vand og mineraler udvindes fra jorden gennem planterødderne, som, ligesom et mycelium, er designet til at skabe størst muligt overfladeareal. Problemet med planterødder er, at de slet ikke er lige så tynde og fine som hyfer. Svampe er meget bedre uddannede til det job. Deres enzymer og organiske syrer gør dem desuden i stand til at samle mineraler, som planter ikke selv ville kunne.

Derfor har næsten alle jordens planter indgået et slags aftalt spil med svampene – som kaldes for mykorrhiza. Reglerne er, at svampen forsyner planten med mineraler og vand fra jorden. I bytte får svampen sukkerstoffer, som planten skaber gennem fotosyntese. Samlivet starter ved, at svampene koloniserer planterødderne, enten ved at dække rødderne, eller ved at grave sig ind i dem. Herefter gror svampens hyfer ud fra rødderne, og skaber et stort overfladeareal rundt om rødderne.

Mykorrhiza er utroligt vigtigt for planters velfærd. Planterne bruger også mykorrhizanetværket som en kanal for kommunikation. Det betyder, at planter kan sende signaler gennem netværket, og dermed for eksempel fortælle naboplanter om at der er fare på færde. Derudover kan netværket også bruges til at sende næringsstoffer fra plante til plante.

Symbiose er betegnelsen for ethvert biologisk interaktion mellem to forskellige organismer. Der findes tre former for symbiose. (1) Mutualisme, hvor begge parter har gavn af symbiosen. (2) Kommensalisme, hvor kun en part har gavn af symbiosen, men den anden part tager ikke skade af det. (3) Parasitisme, hvor kun en part har gavn af symbiosen, og det er på bekostning af den anden part.

Mykorrhiza er et eksempel på mutualisme. Mykorrhizasvampe er typisk obligate symbionter, det vil sige livsafhængige af at leve i symbiose med planter. Et andet eksempel på en mutualistisk svampesymbiose, er lav. Lav er en sammensat organisme af en svamp og en alge eller cyanobakterie. Cirka 6% af jordens overflade er dækket af lav, og det er særligt kendt for at bosætte sig på sten. Algen eller cyanobakterien udfører fotosyntese, og danner organiske forbindelser til den selv og svampen. Svampen udskiller syrer, der nedbryder mineraler fra sten, og dens hyfer bliver brugt lidt ligesom et anker til at sætte sig godt fast på stenen.

Sporer

Et svampemycelium kan på et tidspunkt få signaler om, at det er tid til at udsende sporer til omgivelserne og dermed give anledning til nye afkom. Sporer er uundværlige for svampe, da det sikrer reproduktion og spredning af organismen, og dermed overlevelse. Til dette formål gror svampe spore-producerende strukturer.

Paddehatte er netop et eksempel på en spore-producerende struktur. Under paddehatten bliver millioner af sporer sendt ud i atmosfæren fra lamellerne eller rørene. Sporer er derfor over det hele, både i atmosfæren og oceanerne. Hvert år producerer jordens svampe ca. 50 millioner tons sporer. Arkitekturen af de spore-producerende strukturer varierer fra svamp til svamp. Skimmelsvampe har deres egne mikroskopiske strukturer. Nogle af disse strukturer ligner små fimrehår for det blotte øje, mens andre ligner støv, der har lagt sig på skimmelsvampen.

Svampe kan både reproducere seksuelt, gennem meiose, eller aseksuelt, gennem mitose. Aseksuel reproduktion er den lette måde for svampe at formere sig på, da det ikke kræver kontakt med en partner.

Generelt er det en fordel for svampe (såvel for enhver organisme) at foretage seksuel reproduktion, da der kan opstå nye afkom og dermed tillade evolution. Seksuel reproduktion kræver dog, at to svampe først skaber fysisk kontakt med hinanden ved at gro deres mycelium sammen. Herefter kan cellekernerne flyttes ind i hinanden. Derfor kan individuelle svampe indeholde forskellige cellekerner i dets mycelium. Med andre ord kan et individ bestå af både mor og far forskellige steder på sig selv!

Før to svampe kan gro sammen skal de først være kompatible med hinanden, ligesom der skal være en mand og en kvinde til at skabe afkom hos dyr. Svampe afgør dette ved såkaldte mating types, som er molekylære mekanismer der afgør deres køn. Nogle svampe har over 1000 forskellige mating types, hvilket gør det yderst kompliceret at finde den rette partner.

Svampes levestrategier

Naturen er et meget præget af konkurrence. “Survival of the fittest” er et udtryk der siger, at det kun er de bedst tilpassede organismer, der får lov til at leve i naturen. Økologen John Philip Grime formulerede en teori der bruges til at forklare hvordan organismer kan overleve i naturens forskellige miljøer. Han forklarede, at der findes tre former for miljøer i naturen: Stress-miljøer, konkurrence-miljøer, og ruderal-miljøer.

Stress-miljøer karakteriseres ved at vækstbetingelserne er svære. Det kan blandt andet skyldes at der er næringsfattigt, mangel på vand, meget koldt eller varmt, eller meget lav pH. Organismer, der lever i stress-miljøer, siges at være S-selekterede. Disse organismer har ikke meget konkurrence, fordi de fleste andre organismer ikke kan overleve det stressede miljø. Visse ekstremofile svampe har udviklet særlige egenskaber til at overleve i miljøer.

Konkurrence-miljøer karakteriseres ved en ringe grad af stress og gode vækstbetingelser. På grund af dette kan mange organismer leve i disse miljøer, og derfor er der også en høj indbyrdes biologisk konkurrence. Organismer, der lever i konkurrence-miljøer, er C-selekterede. C-selekterede organismer skal sørge for, at andre organismer ikke tager alt næringen. Derfor har disse organismer udviklet angrebs- og forsvarsmekanismer mod de andre organismer. C-selekterede svampe råder blandt andet over frugtlegeme-svampe og skimmelsvampe, som for eksempel producerer antibiotika til at bekæmpe bakterier, eller giftstoffer mod dyr. C-selekterede svampe er utroligt spændende i bioteknologi, da det viser sig, at de er i stand til at producerer utroligt mange spændende molekyler, der kan have relevans i industrien.

Ruderal-miljøer er nicher i naturen, hvor der er gode vækstbetingelser, men hvor der endnu ikke tilvokset med organismer. For at overleve i disse miljøer har R-selekterede organismer udviklet en meget hurtig livscyklus. Disse organismer lever efter “først til mølle”-princippet, og gror hurtigt på næringskilderne og spreder sig før andre organismer kommer til. Svampe, der er R-selekterede, er for eksempel den skimmelsvamp man finder på toast-brød. Inden for meget kort tid har de allerede groet deres frugtlegeme op og udsendt sporer. Visse typer af gær, som har rigtig hurtig vækst, er også R-selekterede.

Fordi at svampe har tilpasset sig alverdens forskellige miljøer, er det svært at finde et sted på jorden, hvor svampe ikke hører med ind.

Vi kan konkludere, at svampe er meget mere end blot den paddehat-formede frugt, man finder i skovbunden. Under jorden finder man svampens sande jeg, som udgøres af det store mycelium. Derudover udgør svampes sporer også en betydelig bestanddel af partiklerne i atmosfæren. Den store biodiversitet i svampekongedømmet betyder, at svampe kommer i mange forskellige former og faconer, og der er findes således både encellede gærsvampe såvel som flercellede filamentøse svampe. Nogle svampe har udviklet helt vildt fascinerende egenskaber, som du kan læse mere om på denne hjemmeside.