Leestijd: ongeveer drie minuten
Deze tekst schreef ik voor de tentoonstelling van het peukenbos, als achtergrondinformatie.
Sigarettenfilters zijn een recente uitvinding en vormen een steeds groter wordend probleem. Per jaar belanden er 60.000 scheepscontainers vol peuken in het water en de bodem. De peuken brengen daar veel schade toe, ze bevatten namelijk honderden chemicaliën. De giftigheid van de filters maakt bovendien dat ze geen gezondheidsvoordelen bieden aan de roker.
Het Peukenbos van Angelina Kumar is een kunstwerk dat niet alleen de problematiek rondom de peuken verbeeldt, maar ook de hoop dat organismen leren om samen te leven met de vervuiling. In dit geval zijn dat schimmels. Kunnen ze meer dan alleen samenleven met peuken? Kunnen schimmels ze ook opruimen?
Van alle biomassa op Aarde is 82,4% plantaardig. Bacteriën vertegenwoordigen 12,7% van alle biomassa. Ongeveer 2,2% van alle biomassa op Aarde is schimmel. Zo bezien lijkt dat misschien niet veel, maar in vergelijking met dieren is dat enorm veel. Dieren vertegenwoordigen minder dan een half procent, mensen zelfs maar een tiende procent. Schimmels zijn, net als bacteriën, overal te vinden.
Schimmels kun je onderverdelen in twee groepen: filamenteuze schimmels en gisten. Gisten zijn eencellig en bekend van brood, bier en wijn. De filamenteuze schimmels vormen een enorm ondergronds netwerk van draden, mycelium genoemd, waarmee ze voedingsstoffen en water verzamelen. We kennen ze vooral van hun vruchtlichamen: de paddenstoelen.
Schimmels en houtstof
Schimmels hebben waarschijnlijk meer dan 2000 miljoen jaar geleden vanuit de oceaan het land gekoloniseerd. De eerste 1500 miljoen jaar waren ze bijna alleen, want planten kwamen pas tussen de 500 en 700 miljoen jaar geleden op het land. De schimmels leerden om, in samenwerking met bacteriën, gesteenten te verteren met zuren en enzymen. Nadat de planten het landoppervlak hadden gekoloniseerd, braken de schimmels en de bacteriën ook de afgestorven plantenresten af.
Doordat ze al zo lang bestaan, hebben schimmels een enorme verzameling genen kunnen opbouwen: ze hebben er maar liefst vijf miljoen. Elke combinatie van genen is in staat een enzym te produceren. Enzymen zijn gespecialiseerde eiwitten, die elk in staat zijn bepaalde moleculen uit elkaar te trekken. Daarnaast werken schimmels samen met miljarden soorten bacteriën, wat hun genetisch potentieel nog eens enorm doet toenemen.
Toen 390 miljoen jaar geleden de eerste bomen ontstonden, waren de schimmels niet meteen in staat om houtstof, lignine, te verteren, omdat het een zeer onregelmatig molecuul is. Miljoenen jaren lang bleven de houtige resten zich ophopen en vormden de steenkoollagen die wij nu als fossiele brandstof gebruiken.
Door een grote diversiteit aan enzymen te produceren en deze het hout in te sturen, zijn schimmels tegenwoordig wel in staat lignine af te breken. Dat is maar goed ook, anders zouden alle voedingsstoffen die bomen opnemen uit hun omgeving, voor altijd uit de kringloop verdwijnen en zou het hout zich op blijven stapelen.
Schimmels en peuken
Schimmels bieden ons hoop, ook als het gaat om sigarettenpeuken.
Er zijn naar schatting zeven miljoen soorten schimmels, nog maar zo'n 150.000 daarvan zijn beschreven. Door hun onvoorstelbare diversiteit en alomtegenwoordigheid zijn ze in staat gebleken om veel van de door mensen geproduceerde verbindingen af te breken en zo onschadelijk te maken.
Mensen zijn al duizenden jaren bezig om stoffen te verplaatsen, waarbij deze soms geconcentreerd op een bepaalde plek terechtkomen, en soms verspreid worden over heel de wereld. Tegenwoordig zijn we in staat verbindingen te maken die nog niet eerder hebben bestaan, net als lignine 390 miljoen jaar geleden. We kennen allemaal de namen en afkortingen van chemische stoffen en verbindingen die ons in de problemen hebben gebracht, maar allemaal afbreekbaar door schimmels zijn, als de omstandigheden daarvoor geschikt zijn: DES, dioxine, paks, glyfosaat, Bisfenol-A, PFAS, verschillende soorten plastic …
Sigarettenfilters zijn voor een groot deel gemaakt van een bepaald type plastic, cellulose-acetaat geheten. Plastic bestaat uit polymeren, lange dunne moleculen van herhalende (monomere) bouwstenen. Ze zijn in meerdere richtingen met elkaar verbonden om een stevige, maar bewerkbare structuur te vormen. Het meeste plastic is gemaakt van koolstof-gebaseerde monomeren. Koolstof is de drager van energie voor alle organismen die zuurstof nodig hebben voor hun stofwisseling. Daarom vormen deze plastics in theorie een voedselbron voor micro-organismen.
Schimmels ontwikkelden steeds weer manieren om energie uit nieuwe natuurlijke materialen te halen. Nu leren ze om ook onnatuurlijke materialen af te breken en daar hun energie uit te halen. Plastic bestaat nog maar een zeventigtal jaar, toch zijn er nu al schimmels die bepaalde soorten plastic kunnen ‘eten’. Dat is een bijzonder staaltje aanpassingsvermogen!
Zo blijken schimmels, zoals de oesterzwam, ook de filters van sigaretten af te kunnen breken, maar zij doen dat nu alleen nog maar in het laboratorium, op een streng dieet van filters. Als er namelijk makkelijker verteerbaar voedsel voorhanden is, kiezen ze daarvoor. Het valt niet uit te sluiten dat bepaalde strengen zich gaan specialiseren in de afbraak van plastic en zich hiermee van energie gaan voorzien. Aangezien er ook schimmels zijn die radioactieve straling gebruiken als energiebron, is dat zelfs heel aannemelijk. Vooralsnog vervuilen peuken het milieu sneller dan dat schimmels ze kunnen opruimen, dus het blijft zaak sigarettenfilters uit het milieu te houden.
Er is nog heel veel te leren over schimmels. Het zijn fascinerende organismen, waarnaar gelukkig veel onderzoek gedaan wordt. Wie weet wat we allemaal nog te weten komen!