Lite forskning har hittills utförts på svampar som lever på döda träd, även om de är viktiga för skogens ekologi, bryta ner död ved och fullborda elementarcykeln mellan växter och jord. Markbiologer från UFZ har nu upptäckt att antalet svamparter som lever i döda träd är 12 gånger högre än man tidigare trott. När träden dör, de är också koloniserade av olika svampsamhällen beroende på deras art.

Svampar som lever på träd fyller en viktig funktion i skogens ekosystem genom att bryta ner död ved. Detta är ingen lätt bedrift, eftersom trä är mycket motståndskraftigt, hålls samman av en biopolymer känd som lignin, som, tillsammans med cellulosa och hemicellulosa, bildar cellväggen hos vedartade växter och ger träet dess stabilitet. Svampar kan bryta ner det robusta ligninet och de flexibla cellulosafibrerna genom att frigöra enzymer som gör att polymererna bryts ned och blir mineraliserade. Som en del av ekosystemets kretslopp, det överblivna materialet blir en del av humusskiktet, som ger jorden dess stabilitet och utgör underlag för en ny generation träd.

Studien tog UFZ-forskarna till tre områden med tempererade skogar i Schorfheide-Chorin biosfärreservat, nationalparken Hainich och biosfärreservatet Schwabische Alb, där de lade ut cirka 300 döda trädstammar av elva olika arter, var och en upp till fyra meter lång. Träden innehöll sju lövfällande arter som bok, ek, poppel och ask och fyra barrträdsarter:gran, tall, Douglasgran och lärk. Tre år senare återvände de för att se vilken typ av svampsamhällen som hade etablerat sig i stammarna. Resultaten var häpnadsväckande:"Mångfalden av svampar som bodde i träden var en storleksordning större än man tidigare trott, " säger Dr Witoon Purahong, en markekolog baserad på UFZ i Halle och den första författaren till studien.

Forskarna identifierade mellan 22 och 42 operationella taxonomiska enheter (OTU) per stam. OTU är en vetenskaplig term som används av molekylärbiologer för att beskriva organismer som kan likställas med enskilda arter på grund av deras DNA men som inte redan har ett eget artnamn. Allt som allt, UFZ-teamet identifierade 1, 254 OTU i de döda trunkarna. I en tidigare studie, forskare hittade bara 97 svamparter som lever på samma stockar - cirka 12 gånger färre än vad UFZ-forskarna nu har upptäckt. Döda barrträd hade i allmänhet större artmångfald av svampar än de flesta lövträd. Den största mångfalden inträffade på douglasgran, lärk och ek och minsta mångfald på bok och avenbok.

Anledningen till att UFZ-markekologerna hittade så många olika arter av svampar ligger i den moderna molekylära tekniken de använde. Forskarna använde en DNA-sekvenseringsteknik känd som nästa generations sekvensering för att fastställa DNA-markörer för svamparna gömda i träet. I tidigare, liknande studier, endast fruktkropparna av svamparna som växer på ytan av de döda träden dokumenterades. Detta gav upphov till det missvisande intrycket att endast ett litet antal svamparter lever i döda träd. "Det är som ett isberg:du kan inte se de flesta svamparna eftersom de är inuti stammarna i form av ett fint mycelium, " säger prof François Buscot, som leder avdelningen för markekologi vid UFZ. Med andra ord, de synliga fruktkropparna är bara en liten del av hela svampsamhällen som bor i ett dött träd.

Men det är inte bara den mycket större mångfalden av svampar än man tidigare misstänkt. UFZ-markbiologerna upptäckte också att träboende svampar föredrar vissa trädarter och inte bara har en allmän preferens för vare sig barrträd eller lövträd, som forskarna tidigare antog. De upptäckte sju sådana distinkta svampsamhällen på lövträd och två på barrträd. Till exempel, ek och ask har mycket specifika samhällen svamparter vars sammansättning skiljer sig mycket från dem som finns på andra lövträd. När det gäller barrträden, svamparna som växte i död tall skilde sig tydligt från de som fanns hos de andra undersökta barrträdarterna. Det är ännu inte klart varför det finns så markanta skillnader mellan svampsamhällena i olika arter av död ved. "Ek och ask har många identiska egenskaper, såsom trästrukturen och massförhållandet kol-till-kväve, men de är väldigt olika när det gäller antalet svamp-OTU, " säger Witoon Purahong. Svampsamhällena som finns på dessa två arter skiljer sig mer från varandra än jämfört med någon av de andra trädarterna som teamet undersökte, han lägger till.

Nu ska markekologerna från UFZ i Halle fokusera på att identifiera de mekanismer som avgör om en svamp koloniserar ett visst trädslag eller inte. "Miljontals år av samevolution mellan träd och träboende svampar kan ge en förklaring till deras samexistens - precis som vi ser med symbiotiska svampar, till exempel, " säger Purahong. Vad är fascinerande, dock, som Buscot tillägger, är att i vissa fall är svamparnas specialisering på död ved större än symbiotiska svampar på levande växter. Samexistensen av svampsamhällen, bakterier och ryggradslösa djur som lever i död ved kan också stå för specifika koloniseringsstrategier.

Resultaten av denna studie har ökat vår förståelse för den biologiska mångfalden i samhällen som lever i död ved. Detta är viktigt inte bara för att det kommer att göra det möjligt för oss att förbättra skyddet av svampar som lever i trä, som kan hotas av utbyggnaden av skogsmonokulturer. Det är också viktigt eftersom svamparna som växer i döda träd inkluderar arter som redan är kända som jordboende, växtpatogener eller symbiospartner, som verkar använda död ved som en tillfällig livsmiljö. "Död ved är en integrerad del av skogens ekosystem, som spelar en avgörande roll för funktionen och upprätthållandet av biologisk mångfald, säger Buscot.