Voeding
Schimmels krijgen hun voeding door organische verbindingen uit de omgeving op te nemen. Schimmels zijn heterotroof: ze zijn voor hun metabolisme en voeding uitsluitend afhankelijk van koolstof die ze uit andere organismen halen. Schimmels zijn zo geëvolueerd dat vele ervan een grote verscheidenheid van organische substraten voor hun groei kunnen gebruiken, waaronder eenvoudige verbindingen zoals nitraat, ammoniak, acetaat, of ethanol. Hun voedingswijze bepaalt de rol van schimmels in hun omgeving.
Schimmels verkrijgen voedingsstoffen op drie verschillende manieren:
- Zij breken dood organisch materiaal af. Een saprotroof organisme is een organisme dat zijn voedingsstoffen verkrijgt uit niet-levend organisch materiaal, meestal dood en rottend plantaardig of dierlijk materiaal, door oplosbare organische verbindingen op te nemen. Saprotrofe schimmels spelen een zeer belangrijke rol als recycleerders in de energiestroom van ecosystemen en biogeochemische cycli. Saprotrofe schimmels, zoals shiitake (Lentinula edodes) en oesterzwammen (Pleurotus ostreatus), breken dood plantaardig en dierlijk weefsel af door enzymen vrij te laten uit de uiteinden van de schimmeldraden. Op die manier recycleren ze organisch materiaal terug in de omgeving. Vanwege deze eigenschappen zijn schimmels de belangrijkste afbrekers in bossen (zie onderstaande figuur).
- Ze voeden zich met levende gastheren. Als parasieten leven schimmels in of op andere organismen en krijgen ze hun voedingsstoffen van hun gastheer. Parasitaire schimmels gebruiken enzymen om levend weefsel af te breken, wat bij de gastheer ziekte kan veroorzaken. Ziekteveroorzakende schimmels zijn parasitair. Parasitisme is een soort symbiotische relatie tussen organismen van verschillende soorten, waarbij de ene, de parasiet, baat heeft bij een nauwe associatie met de andere, de gastheer, die schade lijdt.
- Zij leven op mutualistische wijze met andere organismen. Mutualistische schimmels leven onschadelijk samen met andere levende organismen. Bedenk dat mutualisme een interactie is tussen individuen van twee verschillende soorten, waarbij beide individuen profiteren.
Zowel parasitisme als mutualisme worden geclassificeerd als symbiotische relaties, maar ze worden hier apart besproken vanwege het verschillende effect op de gastheer.
Bosdecomposanten. Deze bospaddenstoelen zien er misschien fragiel uit, maar ze doen krachtig werk. Ze breken dood hout en ander taai plantaardig materiaal af.
De schimmeldraden zijn aangepast aan een efficiënte opname van voedingsstoffen uit hun omgeving, omdat schimmeldraden een hoge oppervlakte-volumeverhouding hebben. Deze aanpassingen worden aangevuld met het vrijkomen van hydrolytische enzymen die grote organische moleculen zoals polysacchariden, eiwitten en lipiden afbreken tot kleinere moleculen. Deze moleculen worden vervolgens als voedingsstoffen in de schimmelcellen opgenomen. Een enzym dat door schimmels wordt afgescheiden is cellulase, dat het polysaccharide cellulose afbreekt. Cellulose is een belangrijk bestanddeel van plantencelwanden. In sommige gevallen hebben schimmels gespecialiseerde structuren ontwikkeld voor de opname van voedingsstoffen uit levende gastheren, die in de gastheercellen binnendringen voor de opname van voedingsstoffen door de schimmel.
Schimmelmyceliën. Schimmels nemen voedingsstoffen uit de omgeving op via mycelia. De vertakkende mycelia hebben een hoge oppervlakte-volumeverhouding, waardoor voedingsstoffen efficiënt kunnen worden opgenomen. Sommige schimmels verteren voedingsstoffen door enzymen af te geven aan de omgeving.
Mycorrhiza
Een mycorrhiza (Grieks voor “schimmelwortels”) is een symbiotische associatie tussen een schimmel en de wortels van een plant. In een mycorrhiza-associatie kan de schimmel de wortels van een waardplant koloniseren door ofwel rechtstreeks in de wortelcellen te groeien, ofwel door rond de wortelcellen te groeien. Deze associatie verschaft de schimmel relatief constante en directe toegang tot glucose, die de plant produceert door fotosynthese. De mycelia van de schimmels vergroten de oppervlakte van het wortelsysteem van de plant. Het grotere oppervlak verbetert de opname van water en minerale voedingsstoffen uit de bodem.