La biotechnologie fongique est une industrie en croissance constante, car de nouvelles utilisations des champignons, comme les blewits et les chantarelles, sont découvertes et développées chaque jour. Crédit :Katarina Kukolj
Une équipe de mycologues occidentaux (experts en champignons) a passé les deux derniers étés à creuser profondément dans la terre de Terre-Neuve pour étudier la puissance des champignons et a découvert que ce qui se cache en dessous est vraiment "le personnage principal" de la plupart des écosystèmes terrestres.
Les champignons, qui produisent des champignons, sont d'une importance cruciale dans la plupart des écosystèmes terrestres car ils fournissent des nutriments minéraux vitaux aux plantes tout en décomposant leurs restes et en recyclant les sous-produits organiques et inorganiques dans tout le biome à mesure qu'ils grandissent et se reproduisent.
"Beaucoup d'écologistes commencent à réaliser que les champignons dirigent vraiment le monde. Nous avons tout naturellement passé beaucoup de temps à nous concentrer sur les choses au-dessus du sol, les choses que nous voyons comme les plantes, les animaux et les oiseaux", a déclaré un professeur de biologie occidentale. Greg Thorn. "Mais en fait, les plantes sont très étroitement associées aux champignons, et fondamentalement ne seraient pas là (au-dessus du sol) sans eux."
Les champignons rendent les nutriments disponibles pour les plantes soit par la décomposition et le cycle des nutriments, soit en transportant directement les nutriments vers les plantes, ou dans certains cas, les deux processus se produisent.
"La diversité et la composition de la communauté fongique dans un endroit dictent vraiment ce qui s'y passe écologiquement, à la fois en termes de composition végétale et de productivité", a déclaré Thorn. "Si les plantes poussent davantage, les animaux ont plus à manger. Donc, vraiment, beaucoup de choses qui nous tiennent à cœur commencent dans le sol avec les champignons qui les conduisent."
L'aspirateur de la nature
Katarina Kukolj, étudiante à la maîtrise au laboratoire Thorn, dirige une étude portant sur les effets du champignon comestible blewit (Lepista nuda) sur les sols des régions côtières de Terre-Neuve, en particulier dans la communauté de Lumsden.
S'appuyant sur les recherches de Thorn, Kukolj veut savoir comment et pourquoi les soufflés "attaquent" la microfaune (animaux et organismes microscopiques) vivant dans le sol et servant d'aspirateur de la nature en mangeant des bactéries, en décomposant les nutriments excédentaires et en en produisant de nouveaux.
Des études antérieures sur les blewis ont montré leurs propriétés et pouvoirs antimicrobiens en laboratoire, mais il n'y a pas eu d'études de terrain antérieures pour observer comment le sol et les organismes qu'il contient pourraient être modifiés par la croissance des champignons blewit dans l'environnement naturel.
L'étude sur le terrain de Kukolj comprenait l'échantillonnage du sol à divers moments dans des parcelles de blewit naturelles connues (connues sous le nom d'anneaux de fées), des parcelles de terrain voisines inoculées avec du mycélium de blewit (structure en forme de racine d'un champignon) produit par le partenaire industriel Nuspora Life Sciences Inc., et des zones géographiques sans tout à fait exploser.
Alors que la phase de découverte de ses recherches est toujours en cours, Kukolj n'a pas encore toutes les réponses à ses questions, mais une chose est sûre :ces champignons sont énormes.
"Les champignons soufflés que nous étudions sont si gros et si lourds", a déclaré Kukolj. "Là où ils poussent, il n'y a pas beaucoup de sol, donc ils n'ont pas autant de matière à se décomposer. En conséquence, nous pensons qu'il y a des bactéries impliquées. Donc, la question est :qu'y a-t-il dans le sol ? Et c'est exactement ce que j'étudie."
Maintenant de retour au laboratoire, Kukolj classe les arthropodes (insectes, arachnides et crustacés), les nématodes (vers non segmentés, généralement de 0,05 millimètre de longueur), les membres bactériens et fongiques dans les communautés spécifiques du sol et distingue leur abondance relative à l'aide de l'ADN extraction, identification et séquençage.
Un champignon blewit dans son environnement naturel à Shalloway Beach, Terre-Neuve en 2021. Crédit :Katarina Kukolj
Kukolj pense que ses recherches pourraient également fournir d'importantes données à l'appui de l'utilisation des blewits comme biopesticide dans l'agriculture biologique. Les champignons Blewitt seraient une alternative écologique à certains pesticides chimiques de synthèse. Ils sont également non toxiques et il n'y aurait pas de lessivage dans les cours d'eau.
"J'ai toujours eu un intérêt pour la nature et les champignons, et pour aider l'environnement. Et l'agriculture est vraiment l'une de ces choses où nous pouvons faire mieux, en termes de réduction des pesticides toxiques utilisés. C'est tellement dommageable", a déclaré Kukolj. "Avec l'agriculture biologique qui devient de plus en plus populaire et les gens qui apprennent que les pesticides ne sont pas bons pour l'environnement, si le blizzard pouvait remplacer l'un de ces pesticides toxiques, ce serait génial."
En tant que champignon comestible qui est couramment recherché, Kukolj suggère que les soufflés pourraient également être une co-culture potentielle pour les agriculteurs en plus d'être un biopesticide, mais des études futures devraient approfondir cette question.
Le fond du problème
Alicia Banwell, également étudiante à la maîtrise au laboratoire Thorn, se concentre sur la régénération forestière et le rôle que jouent les champignons dans la régénération des forêts du Canada.
Lorsqu'une forêt, comme celle que Banwell étudie à Gander Bay, à Terre-Neuve, est déboisée, des semis d'arbres cultivés en pépinière sont souvent plantés sur le site déboisé pour remplacer la forêt pour la prochaine génération.
Pendant que ces semis poussent en pépinière pendant les premières années de leur vie, ils développent un tapis flou de champignons reliés à leurs racines, appelés champignons ectomycorhiziens.
La forêt développe également son propre tapis flou de champignons ectomycorhiziens, que l'on peut voir en arrachant la couche supérieure de mousse et de terre. Ces champignons forment un réseau souterrain dans la forêt, ce qui permet aux arbres connectés au sein du réseau de transférer entre eux des ressources telles que le carbone, l'azote et d'autres nutriments importants, en plus de produire de nombreux champignons comestibles, tels que les girolles.
Pour son étude, Banwell a échantillonné des racines d'arbres naturels trouvés dans la forêt et les semis qu'elle y a plantés, typiques de l'industrie forestière locale. Seuls quelques champignons colonisent les pépinières, mais dans la forêt, il existe un réseau diversifié de champignons, comme la chantarelle (Cantharellus enelensis), et d'arbres travaillant ensemble pour régénérer les forêts de Terre-Neuve. Encore une fois, c'est malgré la pauvreté du sol.
"Il y a des spores fongiques partout. Chaque plant d'arbre dans la pépinière a les mêmes quelques champignons qui colonisent son système racinaire", a déclaré Banwell. "Je veux savoir comment ça marche quand ceux-ci sont introduits dans les espaces naturels. Est-ce que les champignons ectomycorhiziens des plants d'arbres de pépinière affectent les champignons ectomycorhiziens qui sont dans la forêt, y compris les chanterelles comestibles? Est-ce qu'ils remplacent les champignons ectomycorhiziens de la ou est-ce que les champignons ectomycorhiziens de la forêt les remplacent ?"
Il n'y a pas encore suffisamment de données pour rapporter des résultats, mais les réponses à ces questions diront à Banwell ce qui arrive aux champignons ectomycorhiziens de la forêt après le reboisement, et pourraient conduire à d'autres recherches sur la façon dont les pratiques de reboisement peuvent être améliorées pour préserver la biodiversité fongique. .
L'avenir est aux champignons
Alors que Kukolj et Banwell terminent leurs études sous la supervision de Thorn, l'avenir est prometteur pour les mycologues en herbe. Comme les champignons eux-mêmes, Thorn a déclaré que la biotechnologie fongique est une industrie en croissance constante, car de nouvelles utilisations pour les champignons, comme les soufflés et les chantarelles, sont découvertes et développées chaque jour.
"Les gens utilisent les champignons pour toutes sortes de choses auxquelles on n'avait pas pensé auparavant. Les champignons sont utilisés pour créer des alternatives au polystyrène, des substituts de viande pour les aliments végétaliens et même de nouveaux médicaments. Il existe toutes sortes de nouveaux antibiotiques en cours de développement à partir de champignons. . C'est incroyable et c'est une période passionnante pour étudier les champignons." Les champignons du sol aident les semis d'arbres à survivre et influencent la diversité forestière