Parasitaire interacties tussen zoetwater-fytoplankton en schimmels: Chytridiomycota

Sommige schimmels van de groep der Chytridiomycota parasiteren op specifieke gastheren en kunnen daardoor een grote invloed uitoefenen op de dynamiek van in het water zwevende algen (fytoplankton). De groep der Chytridiomycota omvat één klasse, de zogenaamde Chytridiomycetes, die bestaat uit vijf ordes. Op grond van moleculair onderzoek weten we nu zeker dat de Chytridiomycota behoren tot het rijk der schimmels.

De levenscyclus van de Chytridiomycota omvat een stadium waarin ze beweeglijk zijn, dat van de zogenaamde zoösporen. Deze zoösporen worden naar de gastheercel (alg) geleid door bepaalde signaalstoffen. Tot dusver is men er niet in geslaagd één bepaalde fysisch-chemische factor aan te wijzen die een volledige verklaring biedt voor de dynamiek van epidemieën van deze schimmels in het veld.

De periodieke groei en afname van de schimmels hangt primair samen met de dichtheid van de gastheercellen. Uit het feit dat de schimmels zich niet concentreren op bepaalde exemplaren van hun gastheerorganisme blijkt dat die gastheerorganismen niet onderling verschillen wat betreft hun vatbaarheid voor infectie. Aangezien een parasiet alleen een epidemie kan veroorzaken als hij sneller groeit dan de gastheer, is wel gesuggereerd dat epidemieën in fytoplanktonpopulaties ontstaan wanneer de groeiomstandigheden voor het fytoplankton ongunstig zijn.

In ons onderzoek hebben we hier echter geen aanwijzingen voor gevonden. Bij een sterk beperkt aanbod aan voedingsstoffen bleek de groei van de schimmel Rhizophydium planktonicum, die parasiteert op het kiezelwier Asterionella formosa, juist af te nemen, als gevolg van een verminderde productie en infectiviteit van de zoösporen. Daarentegen bleken een matig fosfaataanbod en beperking van de beschikbare lichthoeveelheid wél het optreden van epidemieën te bevorderen.

Uit eerder onderzoek is bekend dat infecties met Chytridiomycota van invloed zijn op de concurrentie tussen hun gastheren, en daardoor op de successie binnen het fytoplankton. Wellicht is er sprake van een gezamenlijke evolutie (co-evolutie) van Asterionella en een ander lid van de Chytridiomycota, Zygorhyzidium planktonicum. De algen in het fytoplankton hebben waarschijnlijk zo hun eigen verdedigingsmechanismen, zoals overgevoeligheidreacties, chemische afweerstoffen, het handhaven van een grote genetische verscheidenheid en indirecte verdediging via meerdere niveaus in de voedselketen (zgn. multitrofe afweer). De schimmels uit deze groep spelen misschien ook een belangrijke rol in het voedselweb, aangezien hun zoösporen een goede voedselbron blijken te zijn voor dierlijk plankton (zoöplankton).