Ik sta hier voor je als evolutie-bioloog,
professor in de evolutionaire biologie,
dat klinkt behoorlijk deftig, al zeg ik het zelf.
Ik ga het over twee dingen hebben
waarover men het zelden tegelijk heeft
en dat zijn markteconomie en schimmels.
Of is het fun-gai, of, zoals we in Europa zeggen, fun-ghie?
Men is het nog steeds niet eens hoe je dat woord uitspreekt.
Ik wil dat je je een markteconomie voorstelt
die 400 miljoen jaar oud is,
en zoveel voorkomt, dat hij in bijna elk ecosysteem ter wereld zit,
zo groot dat het miljoenen handelaren tegelijkertijd met elkaar kan verbinden,
een zo volhardend
dat het massale uitstervingen overleefde.
Het is er gewoon, nu, onder je voeten.
Je ziet het alleen niet.
En in tegenstelling tot menselijke economieën
die op cognitie vertrouwen om beslissingen te nemen.
Handelaren op deze markt smeken, lenen, stelen, bedriegen,
en alles zonder na te denken.
Dus buiten ons zicht,
koloniseren schimmels met de naam arbusculaire mycorrhiza plantenwortels.
De schimmel vormt dit complexe netwerk onder de grond
met fijne draden die dunner zijn dan katoenvezels.
Als je zo'n schimmeldraad volgt
dan verbindt die tegelijk meerdere planten.
Denk daarbij aan een soort metrosysteem,
waar elke wortel een station is,
waar hulpbronnen worden ingeladen en uitgeladen.
Het is ook erg compact,
ruwweg vele meters lang, tot een kilometer,
in een enkele gram modder.
Dus net zo lang als 10 voetbalvelden
in slechts een vingerhoedje aarde.
En het is overal.
Als je dus langs een boom komt, of een struik, een wijnstok of onkruid,
kom je langs een mycorrhizaal netwerk.
Grofweg 80 procent van alle plantensoorten
hebben te maken met deze mycorrhiza-schimmels.
Wat heeft een wortel die is bedekt met schimmels
te maken met onze wereldeconomie?
En waarom heb ik als evolutionair bioloog de laatste 10 jaren van mijn leven besteed
aan het leren van economisch jargon?
Dan moet je eerst begrijpen
dat handelsdeals tussen planten en schimmelpartners
verbazingwekkend veel lijken op die van ons.
maar misschien zelfs wel strategischer.
Planten en schimmelpartners
verhandelen geen aandelen en obligaties.
Ze wisselen essentiële hulpbronnen uit,
en voor de schimmel zijn dat suikers en vetten.
Het haalt alle koolstof rechtstreeks van de partnerplant.
Zoveel koolstof, dat elk jaar zo'n vijf miljard ton
van de planten naar dit ondergrondse netwerk gaat.
De wortels hebben fosfor en stikstof nodig,
dus door hun koolstof uit te wisselen
krijgen ze toegang tot de voedingsstoffen die het schimmelnetwerk verzameld heeft.
Om dus handel te drijven
penetreert de schimmel de wortelcel van zijn gastheer.
en vormt een ministructuur die arbuscule heet,
dat Latijn is voor 'boompje'.
Je kan dat zien als een fysieke effectenbeurs van de handelsmarkt.
Tot nu toe lijkt dat erg harmonieus.
Ik krab jou op je rug en jij krabt op de mijne.
Beide partners krijgen wat ze willen.
Maar hier moeten we even stoppen
en de kracht van de evolutie en natuurlijke selectie begrijpen.
Er is geen plaats voor amateurhandelaren op deze markt.
Het toepassen van de juiste handelsstrategie
bepaalt wie blijft leven en wie dood gaat.
Ik gebruik het woord strategie,
maar planten en schimmels hebben natuurlijk geen hersens.
Ze doen die ruilhandel zonder iets dat wij als gedachte beschouwen.
Maar wetenschappers zoals wij gebruiken gedragstermen zoals strategie
om gedrag toe te beschrijven aan bepaalde voorwaarden,
acties en reacties.
die feitelijk geprogrammeerd zijn in het DNA van het organisme.
Ik begon die handelsstrategieën te bestuderen toen ik 19 jaar was
en ik in het tropische regenwoud van Panama woonde.
Iedereen was destijds geïnteresseerd in die ongelooflijke diversiteit bovengronds.
Het was hyperdiversiteit, dit zijn tropische regenwouden.
Maar ik was geïnteresseerd in de ondergrondse diversiteit.
We wisten dat de netwerken bestonden en dat ze belangrijk waren,
en dat zeg ik nogmaals, want ik bedoel echt belangrijk,
dus de basis voor de voeding van alle planten
voor alle diversiteit die je bovengronds ziet.
Maar toentertijd wisten we niet hoe deze netwerken werkten.
We wisten niet hoe ze functioneerden.
Waarom werkten alleen bepaalde planten samen met bepaalde schimmels?
Dan door naar toen ik mijn eigen groep opstartte
en we in het echt gingen spelen met die handelsmarkt.
We gingen de voorwaarden manipuleren.
We kregen een goede handelspartner door een plant in de zon op te kweken
en een slechte door hem in de schaduw op te kweken.
We verbonden hem dan met zo'n schimmelnetwerk.
We hebben uitgevonden dat de schimmels steeds goed waren
in het onderscheiden van goede en slechte handelspartners.
Ze wezen meer hulpbronnen toe aan de waardplant door meer koolstof te geven.
Dan deden we het wederkerig experiment
waarbij we de waardplant enten met goede en slechte schimmels,
en die waren ook goed in het onderscheiden van deze handelspartners.
Je ziet daar de perfecte voorwaarden voor het ontstaan van een markt.
Het is een simpele markt,
maar toch is het een markt
waar de betere handelspartner continu de voorkeur krijgt.
Maar is het een eerlijke markt?
Je moet goed begrijpen dat, net als bij mensen,
planten en schimmels ongelooflijk opportunistisch zijn.
Er is bewezen dat een schimmel die een plantencel penetreert,
de sapstroom met voedingsstoffen van de plant kan kapen.
Dat doet hij door het vermogen van de plant te onderdrukken
om voedingsstoffen uit de grond op te nemen.
Dat zorgt ervoor dat de plant afhankelijk is van de schimmel.
Het is een soort valse verslaving,
waarbij de plant de schimmel moet voeden
om zo bij de hulpstoffen rond z'n eigen wortels te komen.
Het is ook bewezen dat de schimmels goed zijn
in het opdrijven van de prijs van de voedingsstoffen.
Ze doen dat door die voedingsstoffen uit de grond te filteren,
maar in plaats van ze te gaan verhandelen,
slaan ze ze op in hun netwerk,
zodat ze onbeschikbaar worden voor de plant en concurrerende schimmels.
Dus basiseconomie:
als de beschikbaarheid minder wordt, gaat de waarde omhoog.
De plant moet meer betalen voor dezelfde hoeveelheid hulpstoffen.
Het is echter niet allemaal gunstig voor de schimmel.
Planten kunnen ook heel erg doortrapt zijn.
Er zijn orchideeën, en ik denk bij orchideeën altijd
aan de meest sluwe van alle plantensoorten --
er zijn bepaalde orchideeën
die gewoon rechtstreeks aftappen van het netwerk
en zo al hun koolstoffen stelen.
Deze orchideeën maken niet eens groene bladeren voor fotosynthese.
Ze zijn gewoon wit.
Dus in plaats van fotosynthese
boren ze het netwerk aan,
stelen ze de koolstof
en geven er niets voor terug.
Ik denk dat we mogen zeggen dat deze soorten parasieten
ook in onze mensenmarkten gedijen.
Dus toen we de strategieën begonnen te ontcijferen,
was dat erg leerzaam.
De eerste les was dat er in dit syteem geen altruïsme bestaat.
Er zijn geen handelsgunsten.
We zien geen sterke bewijzen
van schimmels die stervende of kwakkelende planten helpen,
behalve als ze er rechtstreeks baat bij hebben.
Ik zeg niet dat dat goed of slecht is.
Anders dan bij de mens, kan een schimmel natuurlijk niet z'n moraliteit beoordelen.
En als bioloog pleit ik niet
voor deze meedogenloze neoliberale marktdynamiek
die door schimmels worden bepaald.
Maar het handelssysteem
levert ons een ijkpunt
om te bestuderen hoe een economie eruit ziet
als het wordt gevormd door natuurlijke selectie
gedurende honderden miljoenen jaren
zonder de aanwezigheid van moraliteit,
terwijl strategieën juist gebaseerd zijn
op het verzamelen en verwerken van informatie,
niet besmet door cognitie:
geen jaloezie, geen wrok,
maar evenmin hoop, of plezier.
We hebben vooruitgang geboekt
bij het ontcijferen van de meest basale handelsprincipes op dit moment,
maar als wetenschapper leg je de lat altijd hoger,
en ben je geïnteresseerd in complexere economische dilemma's.
Vooral in de effecten van ongelijkheid.
Ongelijkheid is echt een bepalend kenmerk geworden
van het huidige economische landschap.
Maar de uitdagingen van ongelijkheid
komen niet uitsluitend in de mensenwereld voor.
De mens heeft de neiging te denken dat alles aan ons uniek is,
maar organismes in de natuur
hebben te maken met een meedogenloze variatie in hun toegang tot hulpbronnen.
Hoe kan een schimmel die meters lang kan worden,
z'n handelsstrategie veranderen als hij achtereenvolgens wordt blootgesteld
aan een rijk stuk grond en een arm stuk?
En meer in het algemeen,
hoe gebruiken organismes in de natuur handel in hun voordeel
als ze te maken krijgen met onzekerheid
wat betreft hun toegang tot hulpbronnen?
Ik zal je een geheim verklappen:
ondergrondse handel bestuderen is ongelofelijk moeilijk.
Je ziet niet waar of wanneer belangrijke handelsdeals plaatsvinden.
Onze groep hielp een methode, een techniek te verkennen,
waarbij we nutriënten konden merken met nanodeeltjes,
fluorescerende nanodeeltjes die 'quantum dots' heten.
De quantum dots maken het voor ons mogelijk
om de nutriënten op te laten lichten,
waardoor we kunnen zien hoe ze bewegen
door het schimmelnetwerk
en de wortel in van de gastheer.
Dit maakt het eindelijk mogelijk het onzichtbare te zien.
We kunnen zien hoe schimmels kleinschalig onderhandelen met hun gastheerplant.
Om ongelijkheid te bestuderen,
stelden we een schimmelnetwerk bloot
aan die wisselende concentraties van fluorescerend fosfor.
om plekken van overvloed en schaarste na te bootsen
in dit kunstmatige landschap.
Vervolgens kwantificeerden we de handel in schimmels zorgvuldig.
We vonden twee dingen.
Het eerste dat we vonden
was dat ongelijkheid de schimmel aanspoorde tot meer onderhandelen.
Ik kan het woord 'aanspoorde' gebruiken of 'stimuleerde' of 'dwong',
maar feitelijk komt het erop neer dat vergeleken met controlecondities,
ongelijkheid werd geassocieerd met een hoger niveau van handelen.
Dat is belangrijk,
omdat het suggereert dat een ontwikkelend handelspartnerschap in de natuur,
organismen kan helpen omgaan met de onzekerheid van toegang tot hulpbronnen.
Ten tweede vonden we dat, als de schimmel wordt blootgesteld aan ongelijkheid,
hij hulpbronnen verplaatst van het rijke deel van het netwerk,
door die te transporteren naar het arme deel van het netwerk.
Dat zagen we omdat de plekken fluoresceerden in diverse kleuren.
In eerste instantie was dit resultaat ongelooflijk raadselachtig.
Gebeurde het om het arme deel van het netwerk te helpen?
Nee, we ontdekten dat de schimmel er meer aan had
als hij de stoffen eerst verplaatste naar waar de vraag groter was.
Door simpelweg de plek in het netwerk te veranderen waar de schimmel handelde,
kon hij de waarde van de stoffen manipuleren.
Dit zette ons aan om verder te onderzoeken hoe informatie werd gedeeld.
Het suggereert een hoog niveau van ontwikkeling,
of op z'n minst een gemiddeld niveau van ontwikkeling
in een organisme zonder cognitie.
Hoe kan een schimmel de markt aanvoelen in z'n hele netwerk
en dan berekenen waar en hoe hij moet handelen?
We wilden dus naar informatie kijken en hoe die wordt gedeeld via dat netwerk,
hoe de schimmel met signalen werkt.
Om dat te doen, moet je er diep in duiken
en een grotere resolutie krijgen in het netwerk zelf.
We gingen de complexe stromen bestuderen in het schimmeldraadnetwerk.
Wat je hier ziet, is een levend schimmelnetwerk
met celinhoud die rond gaat.
Dat gebeurt continu,
wat je ziet aan de tijd daar.
Het gebeurt nú; het is niet versneld.
Dit gebeurt op dit moment onder onze voeten.
Er zijn een paar dingen die je moet zien.
Het versnelt, vertraagt en verandert van richting.
We werken op dit moment met biofysici
om te proberen de complexiteit te ontleden.
Hoe gebruikt deze schimmel die ingewikkelde stroompatronen
om informatie te delen en te verwerken
en die handelsbeslissingen te nemen?
Maken schimmels betere handelsbeslissingen dan wij?
Daarom kunnen we misschien modellen lenen uit de natuur.
We vertrouwen steeds meer op computeralgoritmes,
om met winst handel te drijven, in een fractie van een seconde.
Maar computeralgoritmes en schimmels
werken op soortgelijke wijze, zonder cognitie.
De schimmel is alleen toevallig een levende machine.
Wat zou er gebeuren als we de handelsstrategie van die twee
zouden vergelijken en laten concurreren?
Wie zou er winnen?
De kleine kapitalist die er al was
voordat de dinosaurussen uitstierven?
Ik zet mijn geld op de schimmel.
Dank je wel.
(Applaus)