Lessons from fungi on markets and economics | Toby Kiers

Vertaald door: Dick Stada Nagekeken door: Axel Saffran

So I stand before you as an evolutionary biologist,

Ik sta hier voor je als evolutie-bioloog,

a professor of evolutionary biology,

professor in de evolutionaire biologie,

which sounds like a rather fancy title, if I may say so myself.

dat klinkt behoorlijk deftig, al zeg ik het zelf.

And I'm going to talk about two topics

Ik ga het over twee dingen hebben

that aren't normally talked about together,

waarover men het zelden tegelijk heeft

en dat zijn markteconomie en schimmels.

and that's market economies and fungi.

Or is it fun-GUY, or, as we say in Europe now, fun-GEE?

Of is het fun-gai, of, zoals we in Europa zeggen, fun-ghie?

There's still no consensus on how to say this word.

Men is het nog steeds niet eens hoe je dat woord uitspreekt.

So I want you to imagine a market economy

Ik wil dat je je een markteconomie voorstelt

die 400 miljoen jaar oud is,

that's 400 million years old,

one that's so ubiquitous that it operates in almost every ecosystem of the world,

en zoveel voorkomt, dat hij in bijna elk ecosysteem ter wereld zit,

so huge that it can connect millions of traders simultaneously,

zo groot dat het miljoenen handelaren tegelijkertijd met elkaar kan verbinden,

and so persistent

een zo volhardend

that it survived mass extinctions.

dat het massale uitstervingen overleefde.

It's here, right now, under our feet.

Het is er gewoon, nu, onder je voeten.

You just can't see it.

Je ziet het alleen niet.

And unlike human economies

En in tegenstelling tot menselijke economieën

that rely on cognition to make decisions,

die op cognitie vertrouwen om beslissingen te nemen.

traders in this market, they beg, borrow, steal, cheat,

Handelaren op deze markt smeken, lenen, stelen, bedriegen,

all in the absence of thought.

en alles zonder na te denken.

So hidden from our eyes,

Dus buiten ons zicht,

plant roots are colonized by a fungus called arbuscule mycorrhizae.

koloniseren schimmels met de naam arbusculaire mycorrhiza plantenwortels.

Now the fungus forms these complex networks underground

De schimmel vormt dit complexe netwerk onder de grond

of fine filaments thinner than even threads of cotton.

met fijne draden die dunner zijn dan katoenvezels.

So follow one of these fungi,

Als je zo'n schimmeldraad volgt

and it connects multiple plants simultaneously.

dan verbindt die tegelijk meerdere planten.

You can think of it as an underground subway system,

Denk daarbij aan een soort metrosysteem,

where each root is a station,

waar elke wortel een station is,

where resources are loaded and unloaded.

waar hulpbronnen worden ingeladen en uitgeladen.

And it's also very dense,

Het is ook erg compact,

so roughly the length of many meters, even a kilometer,

ruwweg vele meters lang, tot een kilometer,

in a single gram of dirt.

in een enkele gram modder.

So that's the length of 10 football fields

Dus net zo lang als 10 voetbalvelden

in slechts een vingerhoedje aarde.

in just a thimbleful of soil.

And it's everywhere.

En het is overal.

So if you passed over a tree, a shrub, a vine, even a tiny weed,

Als je dus langs een boom komt, of een struik, een wijnstok of onkruid,

you passed over a mycorrhizal network.

kom je langs een mycorrhizaal netwerk.

Roughly 80 percent of all plant species

Grofweg 80 procent van alle plantensoorten

are associated with these mycorrhizal fungi.

hebben te maken met deze mycorrhiza-schimmels.

So what does a root covered in fungi

Wat heeft een wortel die is bedekt met schimmels

have to do with our global economy?

te maken met onze wereldeconomie?

And why as an evolutionary biologist have I spent the last 10 years of my life

En waarom heb ik als evolutionair bioloog de laatste 10 jaren van mijn leven besteed

learning economic jargon?

aan het leren van economisch jargon?

Well, the first thing you need to understand

Dan moet je eerst begrijpen

dat handelsdeals tussen planten en schimmelpartners

is that trade deals made by plant and fungal partners

are surprisingly similar

verbazingwekkend veel lijken op die van ons.

to those made by us,

but perhaps even more strategic.

maar misschien zelfs wel strategischer.

You see, plant and fungal partners,

Planten en schimmelpartners

they're not exchanging stocks and bonds,

verhandelen geen aandelen en obligaties.

they're exchanging essential resources,

Ze wisselen essentiële hulpbronnen uit,

and for the fungus, that's sugars and fats.

en voor de schimmel zijn dat suikers en vetten.

It gets all of its carbon directly from the plant partner.

Het haalt alle koolstof rechtstreeks van de partnerplant.

So much carbon, so every year, roughly five billion tons of carbon

Zoveel koolstof, dat elk jaar zo'n vijf miljard ton

from plants go into this network underground.

van de planten naar dit ondergrondse netwerk gaat.

For the root, what they need is phosphorus and nitrogen,

De wortels hebben fosfor en stikstof nodig,

so by exchanging their carbon

dus door hun koolstof uit te wisselen

they get access to all of the nutrients collected by that fungal network.

krijgen ze toegang tot de voedingsstoffen die het schimmelnetwerk verzameld heeft.

So to make the trade,

Om dus handel te drijven

the fungus penetrates into the root cell of the host

penetreert de schimmel de wortelcel van zijn gastheer.

and forms a tiny structure called an arbuscule,

en vormt een ministructuur die arbuscule heet,

which is Latin for "little tree."

dat Latijn is voor 'boompje'.

Now, you can think of this as the physical stock exchange

Je kan dat zien als een fysieke effectenbeurs van de handelsmarkt.

of the trade market.

So up until now, it seems very harmonious.

Tot nu toe lijkt dat erg harmonieus.

Right? I scratch your back, you scratch mine,

Ik krab jou op je rug en jij krabt op de mijne.

both partners get what they need.

Beide partners krijgen wat ze willen.

But here is where we need to pause

Maar hier moeten we even stoppen

and understand the power of evolution and natural selection.

en de kracht van de evolutie en natuurlijke selectie begrijpen.

You see, there's no room for amateur traders on this market.

Er is geen plaats voor amateurhandelaren op deze markt.

Making the right trade strategy

Het toepassen van de juiste handelsstrategie

determines who lives and who dies.

bepaalt wie blijft leven en wie dood gaat.

Now, I use the word strategy,

Ik gebruik het woord strategie,

maar planten en schimmels hebben natuurlijk geen hersens.

but of course plant and fungi, they don't have brains.

They're making these exchanges

Ze doen die ruilhandel zonder iets dat wij als gedachte beschouwen.

in the absence of anything that we would consider as thought.

But, as scientists, we use behavioral terms

Maar wetenschappers zoals wij gebruiken gedragstermen zoals strategie

such as strategy

to describe behaviors to certain conditions,

om gedrag toe te beschrijven aan bepaalde voorwaarden,

actions and reactions

acties en reacties.

that are actually programmed into the DNA of the organism.

die feitelijk geprogrammeerd zijn in het DNA van het organisme.

So I started studying these trade strategies

Ik begon die handelsstrategieën te bestuderen toen ik 19 jaar was

when I was 19 years old

and I was living in the tropical rainforests of Panama.

en ik in het tropische regenwoud van Panama woonde.

Now, everybody at the time was interested in this incredible diversity aboveground.

Iedereen was destijds geïnteresseerd in die ongelooflijke diversiteit bovengronds.

And it was hyperdiversity. These are tropical rainforests.

Het was hyperdiversiteit, dit zijn tropische regenwouden.

But I was interested in the complexity belowground.

Maar ik was geïnteresseerd in de ondergrondse diversiteit.

We knew that the networks existed, and we knew they were important,

We wisten dat de netwerken bestonden en dat ze belangrijk waren,

and I'm going to say it again, by important I mean important,

en dat zeg ik nogmaals, want ik bedoel echt belangrijk,

so the basis of all plant nutrition

dus de basis voor de voeding van alle planten

for all the diversity that you do see aboveground.

voor alle diversiteit die je bovengronds ziet.

Maar toentertijd wisten we niet hoe deze netwerken werkten.

But at the time, we didn't know how these networks worked.

We didn't know how they functioned.

We wisten niet hoe ze functioneerden.

Why did only certain plants interact with certain fungi?

Waarom werkten alleen bepaalde planten samen met bepaalde schimmels?

So fast-forward to when I started my own group,

Dan door naar toen ik mijn eigen groep opstartte

and we really began to play with this trade market.

en we in het echt gingen spelen met die handelsmarkt.

You see, we would manipulate conditions.

We gingen de voorwaarden manipuleren.

We would create a good trading partner by growing a plant in the sun

We kregen een goede handelspartner door een plant in de zon op te kweken

and a poor trading partner by growing it in the shade.

en een slechte door hem in de schaduw op te kweken.

We would then connect these with a fungal network.

We verbonden hem dan met zo'n schimmelnetwerk.

And we found that the fungi were consistently good

We hebben uitgevonden dat de schimmels steeds goed waren

at discriminating among good and bad trading partners.

in het onderscheiden van goede en slechte handelspartners.

They would allocate more resources to the host plant giving them more carbon.

Ze wezen meer hulpbronnen toe aan de waardplant door meer koolstof te geven.

Dan deden we het wederkerig experiment

Now, we would run the reciprocal experiments

where we would inoculate a host plant with good and bad fungi,

waarbij we de waardplant enten met goede en slechte schimmels,

and they were also good at discriminating between these trade partners.

en die waren ook goed in het onderscheiden van deze handelspartners.

So what you have there is the perfect conditions for a market to emerge.

Je ziet daar de perfecte voorwaarden voor het ontstaan van een markt.

It's a simple market,

Het is een simpele markt,

but it's a market nonetheless,

maar toch is het een markt

where the better trading partner is consistently favored.

waar de betere handelspartner continu de voorkeur krijgt.

But is it a fair market?

Maar is het een eerlijke markt?

Now this is where you need to understand that, like humans,

Je moet goed begrijpen dat, net als bij mensen,

plants and fungi are incredibly opportunistic.

planten en schimmels ongelooflijk opportunistisch zijn.

There's evidence that the fungus, once it penetrates into the plant cell,

Er is bewezen dat een schimmel die een plantencel penetreert,

it can actually hijack the plant's own nutrient uptake system.

de sapstroom met voedingsstoffen van de plant kan kapen.

It does this by suppressing the plant's own ability

Dat doet hij door het vermogen van de plant te onderdrukken

to take up nutrients from the soil.

om voedingsstoffen uit de grond op te nemen.

So this creates a dependency of the plant on the fungus.

Dat zorgt ervoor dat de plant afhankelijk is van de schimmel.

It's a false addiction, of sorts,

Het is een soort valse verslaving,

whereby the plant has to feed the fungus

waarbij de plant de schimmel moet voeden

just to get access to the resources right around its own root.

om zo bij de hulpstoffen rond z'n eigen wortels te komen.

There's also evidence that the fungi are good at inflating the price of nutrients.

Het is ook bewezen dat de schimmels goed zijn

in het opdrijven van de prijs van de voedingsstoffen.

They do this by extracting the nutrients from the soil,

Ze doen dat door die voedingsstoffen uit de grond te filteren,

but then rather than trading them with the host,

maar in plaats van ze te gaan verhandelen,

they hoard them in their network,

slaan ze ze op in hun netwerk,

so this makes them unavailable to the plant and other competing fungi.

zodat ze onbeschikbaar worden voor de plant en concurrerende schimmels.

So basic economics,

Dus basiseconomie:

as resource availability goes down, the value goes up.

als de beschikbaarheid minder wordt, gaat de waarde omhoog.

The plant is forced to pay more for the same amount of resources.

De plant moet meer betalen voor dezelfde hoeveelheid hulpstoffen.

But it's not all in favor of the fungus.

Het is echter niet allemaal gunstig voor de schimmel.

Plants can be extremely cunning as well.

Planten kunnen ook heel erg doortrapt zijn.

Er zijn orchideeën, en ik denk bij orchideeën altijd

There are some orchids --

and I always think orchids somehow seem like the most devious

aan de meest sluwe van alle plantensoorten --

of the plant species in the world --

and there are some orchids

er zijn bepaalde orchideeën

that just tap directly into the network

die gewoon rechtstreeks aftappen van het netwerk

and steal all their carbon.

en zo al hun koolstoffen stelen.

So these orchids, they don't even make green leaves to photosynthesize.

Deze orchideeën maken niet eens groene bladeren voor fotosynthese.

They're just white.

Ze zijn gewoon wit.

So rather than photosynthesizing,

Dus in plaats van fotosynthese

tap into the network,

boren ze het netwerk aan,

steal the carbon

stelen ze de koolstof

and give nothing in return.

en geven er niets voor terug.

Now I think it's fair to say that these types of parasites

Ik denk dat we mogen zeggen dat deze soorten parasieten

also flourish in our human markets.

ook in onze mensenmarkten gedijen.

So as we began to decode these strategies,

Dus toen we de strategieën begonnen te ontcijferen,

we learned some lessons.

was dat erg leerzaam.

And the first one was that there's no altruism in this system.

De eerste les was dat er in dit syteem geen altruïsme bestaat.

There's no trade favors.

Er zijn geen handelsgunsten.

We don't see strong evidence

We zien geen sterke bewijzen

of the fungus helping dying or struggling plants

van schimmels die stervende of kwakkelende planten helpen,

unless it directly benefits the fungus itself.

behalve als ze er rechtstreeks baat bij hebben.

Now I'm not saying if this is good or bad.

Ik zeg niet dat dat goed of slecht is.

Unlike humans, a fungus, of course, cannot judge its own morality.

Anders dan bij de mens, kan een schimmel natuurlijk niet z'n moraliteit beoordelen.

En als bioloog pleit ik niet

And as a biologist,

I'm not advocating for these types of ruthless neoliberal market dynamics

voor deze meedogenloze neoliberale marktdynamiek

enacted by the fungi.

die door schimmels worden bepaald.

But the trade system,

Maar het handelssysteem

it provides us with a benchmark

levert ons een ijkpunt

to study what an economy looks like

om te bestuderen hoe een economie eruit ziet

when it's been shaped by natural selection

als het wordt gevormd door natuurlijke selectie

for hundreds of millions of years

gedurende honderden miljoenen jaren

in the absence of morality,

zonder de aanwezigheid van moraliteit,

when strategies are just based

terwijl strategieën juist gebaseerd zijn

on the gathering and processing of information,

op het verzamelen en verwerken van informatie,

uncontaminated by cognition:

niet besmet door cognitie:

no jealousy, no spite,

geen jaloezie, geen wrok,

but no hope, no joy.

maar evenmin hoop, of plezier.

So we've made progress

We hebben vooruitgang geboekt

bij het ontcijferen van de meest basale handelsprincipes op dit moment,

in decoding the most basic trade principles at this point,

but as scientists we always want to take it one step further,

maar als wetenschapper leg je de lat altijd hoger,

and we're interested in more complex economic dilemmas.

en ben je geïnteresseerd in complexere economische dilemma's.

And specifically we're interested in the effects of inequality.

Vooral in de effecten van ongelijkheid.

So inequality has really become a defining feature

Ongelijkheid is echt een bepalend kenmerk geworden

of today's economic landscape.

van het huidige economische landschap.

But the challenges of inequality

Maar de uitdagingen van ongelijkheid

are not unique to the human world.

komen niet uitsluitend in de mensenwereld voor.

I think as humans we tend to think that everything's unique to us,

De mens heeft de neiging te denken dat alles aan ons uniek is,

but organisms in nature

maar organismes in de natuur

must face relentless variation in their access to resources.

hebben te maken met een meedogenloze variatie in hun toegang tot hulpbronnen.

How does a fungus that can again be meters long

Hoe kan een schimmel die meters lang kan worden,

change its trade strategy when it's exposed simultaneously

z'n handelsstrategie veranderen als hij achtereenvolgens wordt blootgesteld

to a rich patch and a poor patch?

aan een rijk stuk grond en een arm stuk?

And, more generally,

En meer in het algemeen,

how do organisms in nature use trade to their advantage

hoe gebruiken organismes in de natuur handel in hun voordeel

als ze te maken krijgen met onzekerheid

when they're faced with uncertainty

in terms of their access to resources?

wat betreft hun toegang tot hulpbronnen?

Here's where I have to let you in on a secret:

Ik zal je een geheim verklappen:

studying trade underground is incredibly difficult.

ondergrondse handel bestuderen is ongelofelijk moeilijk.

You can't see where or when important trade deals take place.

Je ziet niet waar of wanneer belangrijke handelsdeals plaatsvinden.

So our group helped pioneer a method, a technology,

Onze groep hielp een methode, een techniek te verkennen,

whereby we could tag nutrients with nanoparticles,

waarbij we nutriënten konden merken met nanodeeltjes,

fluorescing nanoparticles called quantum dots.

fluorescerende nanodeeltjes die 'quantum dots' heten.

What the quantum dots allow us to do

De quantum dots maken het voor ons mogelijk

is actually light up the nutrients

om de nutriënten op te laten lichten,

so we can visually track their movements

waardoor we kunnen zien hoe ze bewegen

across the fungal network

door het schimmelnetwerk

and into the host root.

en de wortel in van de gastheer.

So this allows us finally to see the unseen,

Dit maakt het eindelijk mogelijk het onzichtbare te zien.

so we can study how fungi bargain at a small scale with their plant hosts.

We kunnen zien hoe schimmels kleinschalig onderhandelen met hun gastheerplant.

So to study inequality,

Om ongelijkheid te bestuderen,

we exposed a fungal network

stelden we een schimmelnetwerk bloot

to these varying concentrations of fluorescing phosphorus,

aan die wisselende concentraties van fluorescerend fosfor.

mimicking patches of abundance and scarcity

om plekken van overvloed en schaarste na te bootsen

across this artificial landscape.

in dit kunstmatige landschap.

We then carefully quantified fungal trade.

Vervolgens kwantificeerden we de handel in schimmels zorgvuldig.

We vonden twee dingen.

And we found two things.

The first thing we found

Het eerste dat we vonden

was that inequality encouraged the fungus to trade more.

was dat ongelijkheid de schimmel aanspoorde tot meer onderhandelen.

So I can use the word "encouraged" or "stimulated" or "forced,"

Ik kan het woord 'aanspoorde' gebruiken of 'stimuleerde' of 'dwong',

maar feitelijk komt het erop neer dat vergeleken met controlecondities,

but the bottom line is that compared to control conditions,

inequality was associated with higher levels of trade.

ongelijkheid werd geassocieerd met een hoger niveau van handelen.

This is important,

Dat is belangrijk,

because it suggests that evolving a trade partnership in nature

omdat het suggereert dat een ontwikkelend handelspartnerschap in de natuur,

can help organisms cope with the uncertainty of accessing resources.

organismen kan helpen omgaan met de onzekerheid van toegang tot hulpbronnen.

Second, we found that, exposed to inequality,

Ten tweede vonden we dat, als de schimmel wordt blootgesteld aan ongelijkheid,

the fungus would move resources from the rich patch of the network,

hij hulpbronnen verplaatst van het rijke deel van het netwerk,

actively transport them to the poor side of the network.

door die te transporteren naar het arme deel van het netwerk.

Now, of course, we could see this

Dat zagen we omdat de plekken fluoresceerden in diverse kleuren.

because the patches were fluorescing in different colors.

So at first, this result was incredibly puzzling.

In eerste instantie was dit resultaat ongelooflijk raadselachtig.

Gebeurde het om het arme deel van het netwerk te helpen?

Was it to help the poor side of the network?

No. We found that the fungus gained more by first moving the resources

Nee, we ontdekten dat de schimmel er meer aan had

als hij de stoffen eerst verplaatste naar waar de vraag groter was.

to where demand was higher.

Simply by changing where across the network the fungus was trading,

Door simpelweg de plek in het netwerk te veranderen waar de schimmel handelde,

it could manipulate the value of those resources.

kon hij de waarde van de stoffen manipuleren.

Now this stimulated us to really dig deeper into how information is shared.

Dit zette ons aan om verder te onderzoeken hoe informatie werd gedeeld.

It suggests a high level of sophistication,

Het suggereert een hoog niveau van ontwikkeling,

or at least a medium level of sophistication

of op z'n minst een gemiddeld niveau van ontwikkeling

in an organism with no cognition.

in een organisme zonder cognitie.

How is it that a fungus can sense market conditions across its network

Hoe kan een schimmel de markt aanvoelen in z'n hele netwerk

and then make calculations of where and when to trade?

en dan berekenen waar en hoe hij moet handelen?

So we wanted to look about information and how it's shared across this network,

We wilden dus naar informatie kijken en hoe die wordt gedeeld via dat netwerk,

how the fungus integrates cues.

hoe de schimmel met signalen werkt.

So to do that, what you need to do is dive deep in and get a higher resolution

Om dat te doen, moet je er diep in duiken

en een grotere resolutie krijgen in het netwerk zelf.

into the network itself.

We began to study complex flows inside the hyphal network.

We gingen de complexe stromen bestuderen in het schimmeldraadnetwerk.

So what you're looking at right now is a living fungal network

Wat je hier ziet, is een levend schimmelnetwerk

met celinhoud die rond gaat.

with the cellular contents moving across it.

This is happening in real time,

Dat gebeurt continu,

so you can see the time stamp up there.

wat je ziet aan de tijd daar.

So this is happening right now. This video isn't sped up.

Het gebeurt nú; het is niet versneld.

Dit gebeurt op dit moment onder onze voeten.

This is what is happening under our feet right now.

And there's a couple of things that I want you to notice.

Er zijn een paar dingen die je moet zien.

It speeds up, it slows down, it switches directions.

Het versnelt, vertraagt en verandert van richting.

So we're working now with biophysicists

We werken op dit moment met biofysici

to try to dissect this complexity.

om te proberen de complexiteit te ontleden.

How is the fungus using these complex flow patterns

Hoe gebruikt deze schimmel die ingewikkelde stroompatronen

to share and process information

om informatie te delen en te verwerken

and make these trade decisions?

en die handelsbeslissingen te nemen?

Are fungi better at making trade calculations than us?

Maken schimmels betere handelsbeslissingen dan wij?

Now here's where we can potentially borrow models from nature.

Daarom kunnen we misschien modellen lenen uit de natuur.

We're increasingly reliant on computer algorithms

We vertrouwen steeds meer op computeralgoritmes,

to make us profitable trades in split-second time scales.

om met winst handel te drijven, in een fractie van een seconde.

But computer algorithms and fungi,

Maar computeralgoritmes en schimmels

they both operate in similar, uncognitive ways.

werken op soortgelijke wijze, zonder cognitie.

The fungi just happens to be a living machine.

De schimmel is alleen toevallig een levende machine.

What would happen if we compare and compete

Wat zou er gebeuren als we de handelsstrategie van die twee

the trading strategies of these two?

zouden vergelijken en laten concurreren?

Who would win?

Wie zou er winnen?

De kleine kapitalist die er al was

The tiny capitalist that's been around

since before and the fall of the dinosaurs?

voordat de dinosaurussen uitstierven?

My money is on the fungus.

Ik zet mijn geld op de schimmel.

Thank you.

Dank je wel.

(Applause)

(Applaus)