Найбільша ТАЄМНИЦЯ: енергія ГРИБІВ, які ми їмо

У 2000-му році професор Тошиюкі Накагакі, біолог і фізик з японського університету Хокайдо, взяв зразок жовтих цвілевих грибів і поклав його біля входу в лабіринт, який використовується для перевірки інтелекту і пам’яті мишей.

В інший кінець лабіринту він поклав кубик цукру.

Physarum polycephalum немов відчув запах цукру і почав посилати свої паростки на його пошуки.

Павутинки гриба роздвоювалися на кожному перехресті лабіринту і ті з них, які потрапляли в глухий кут, розверталися і починали шукати в інших напрямках.

ТУТКА в TELEGRAM – не пропустіть найцікавіше

Протягом декількох годин грибні павутинки заповнили проходи лабіринту і до кінця дня одна з них знайшла дорогу до цукру.

Після цього Тошиюкі та група його дослідників взяли шматочок павутинки грибу, що брала участь в першому досліді та поклали його біля входу копії такого ж самого лабіринту, також з кубиком цукру на іншому його кінці.

Те, що відбулося вразило всіх.

В першу ж мить павутинка розгалузилась на дві: один відросток проклав свій шлях до цукру, без єдиного зайвого повороту, інший – видерся по стіні лабіринту і перетнув його безпосередньо, по стелі, прямо до мети.

Грибна павутинка не тільки запам’ятала дорогу, а й змінила правила гри.

Я наважився чинити опір бажанню ставитися до цих створінь, як до рослин.

Коли ти займаєшся дослідженнями грибів протягом декількох років, то починаєш звертати увагу на дві речі.

По-перше, гриби ближчі до тваринного світу, ніж це здається.

По-друге, їх дії іноді виглядають, як результат свідомого рішення.

Я подумав, що грибам варто дати можливість спробувати розплутати загадки… – Тошиюкі Накагакі.

Подальші дослідження Тошиюкі встановили, що гриби можуть планувати транспортні маршрути не гірше і набагато швидше за інженерів-професіоналів. Тошиюкі взяв карту Японії і помістив шматочки їжі в місцях, що відповідали великим містам країни. Гриби він поклав «на Токіо».

Через 23 години вони побудували лінійну мережу павутинок до всіх шматочків їжі.

В результаті вийшла майже точна копія залізничної мережі навколо Токіо.

Не так уже й складно поєднати кілька десятків точок; а ось з’єднати їх ефективно і найбільш економно – це вже зовсім не просто.

Я вірю, що наші дослідження не тільки допоможуть зрозуміти, як покращувати інфраструктуру, але і як будувати більш ефективні інформаційні мережі. – Тошиюкі Накагакі.

ЗАГАДКА ІНШОЇ ІСТОТИ

Тільки за скромними оцінками, на Землі існує близько 160 тис. штамів грибів, більшість з яких мають вражаючі здібності.

Наприклад, в Чорнобилі був виявлений гриб, який живиться радіоактивними продуктами і заодно, що очищує повітря навколо себе. Цей гриб був знайдений на стіні зруйнованої АЕС, яка протягом багатьох років після катастрофи продовжувала виробляти випромінювання, що знищує все живе в радіусі декількох кілометрів.

Досліджуючи ліси Амазонки, двоє студентів-біологів з Єльського університету знайшли грибок Pestalotiopsis microspora, здатний розкладати пластик.

Ця здатність виявилося, коли грибок з’їв чашку Петрі, в якій його вирощували.

До цих пір ні наша наука, ні наша технологія не здатні на це.

Забруднення пластиком є однією з найбільших технологічних проблем. Сьогодні ми покладаємо великі надії на цей грибок. – Професор Скот А. Стробл.

Генетикам з американського Інституту біоенергії вдалося домогтися того, щоб штам грибів швидше перетравлював природний цукор – ксилозу. Потенційне значення цього відкриття полягає в створенні нового, дешевого і швидкого способу виробництва чистого біологічного палива.

Здавалося б, яким чином «примітивний» організм, який не має мозку і обмежений в пересуванні, творить чудеса, непідвладні науці?

Щоб спробувати зрозуміти світ гриба, треба спочатку дещо пояснити.

Шиітаке, портобелло і печериці – це не тільки назви їстівних грибів.

Кожен з них – це живий організм, який представляє мережу з мільйонів найтонших павутинок під землею.

Гриби, які визирають із землі – це тільки «кінчики пальців» цих павутинок, «інструменти», за допомогою яких організм поширює своє насіння.

У кожному такому «пальці» містяться тисячі спор. Їх розносять вітер і тварини. Коли спори потрапляють в землю, то створюють нові мережі та проростають новими грибами.

Ця істота дихає киснем.

Вона настільки незвична з біологічної точки зору, що її відносять до власного царства, відокремивши і від тварин і від рослин.

Але що ми насправді знаємо про цю форму життя?

Ми не знаємо, що спонукає підземну систему павутинок в певний момент випустити гриби на поверхню землі; чому один гриб росте в сторону одного дерева, а інший – в сторону іншого; і чому одні з них виробляють смертельні отрути, а інші – смачні, корисні  й ароматні.

У деяких випадках ми навіть не можемо передбачити часовий графік їх розвитку. Гриби можуть з’явитися через три роки, а можуть і через 30 років після того, як їх спори знайшли відповідне дерево. Іншими словами, ми не знаємо про гриби навіть найбільш основних речей. – Майкл Поллан, дослідник.

КОРОЛЕВА мертвих

Нам важко зрозуміти гриби через їх анатомічну будову. Коли ви берете в руку помідор, ви тримаєте в руці весь помідор, яким він є.

Але ви не можете зірвати гриб і досліджувати його структуру.

Гриб – це лише плід великого і складного організму. Мережа павутинок занадто тонка, щоб її можна було очистити від землі, не пошкодивши. – Сгула Моцпі, мікробіолог.

Ще одна проблема полягає в тому, що більшість лісових грибів неможливо одомашнити і дуже важко вирощувати, як для дослідження, так і в промислових цілях.

Вони вибирають лише певну підстилку, самі вирішують, коли проростати. Часто їх вибір падає на старі дерева, які неможливо перенести на інше місце.

І навіть, якщо ми посадимо в лісі сотні відповідних дерев і розпорошимо по землі мільярди спор, то не буде ніякої гарантії отримання грибів в прийнятний час. – Майкл Поллан, дослідник.

Системи харчування, росту, розмноження і виробництва енергії у грибів зовсім інші, ніж у тварин. У них немає хлорофілу і тому, на відміну від рослин, вони не використовують безпосередньо енергію сонця. Печериці, шиітаке і портобелло, наприклад, ростуть на базі  зів’ялих рослин.

Як тварини, гриби перетравлюють їжу, але, на відміну від них, перетравлюють їжу поза своїми тілами: гриби виділяють ферменти, які розкладають органічну речовину на її складові, а потім вбирають ці молекули.

Якщо грунт – це шлунок земної кулі, то гриби – його травні соки. Без їх здатності розкладати і переробляти органічні речовини земля давно б задихнулася. Мертва матерія нескінченно б накопичувалася, вуглецевий цикл перервався і все живе залишилося б без їжі.

У своїх дослідженнях ми фокусуємося на житті і рості, але в природі не менш важливі смерть і розпад.

Гриби є безперечними правителями царства смерті. Тому, до речі, їх так багато на кладовищах.

Але найбільша таємниця – це величезна енергія грибів.

Існують гриби, які здатні зламати асфальт, світитися в темряві, переробити за ніч цілу купу нафтохімічних відходів і перетворити її в їстівний і поживний продукт.

Гриб Coprinopsis atramentaria здатний за кілька годин виростити плодове тіло і після цього, за один день, перетворитися в калюжу чорного чорнила.

Галюциногенні гриби змінюють свідомість людей.

Є отруйні гриби, здатні вбити слона.

І парадокс у тому, що всі вони містять крихітну кількість калорій, за допомогою яких дослідники, зазвичай, вимірюють енергію.

Наш спосіб вимірювання енергії, мабуть, тут не підходить. Калорії характеризують сонячну енергію, що зберігається в рослинах. Але гриби слабо пов’язані з сонцем. Вони проростають вночі і в’януть вдень. Їх енергія – це щось зовсім інше. – Майкл Поллан, дослідник.

ІНТЕРНЕТ під землею

Грибниця – це складна інфраструктура, на якій розташовуються всі рослини в світі. На десяти кубічних сантиметрах грунту можна знайти вісім кілометрів її павутинок. Ступня людини покриває близько півмільйона кілометрів тісно розташованих павутинок. – Пол Стемец, міколог.

Що відбувається в цих павутинках?

На початку 1990-х років вперше виникла ідея про те, що мережа цих павутинок не тільки передає харчування і хімічні речовини, але і є розумною і здатною до самонавчання мережею зв’язку. Розглядаючи навіть невеликі ділянки цієї мережі, легко впізнати знайому структуру.

Графічне зображення Інтернету виглядає точнісінько так само.

Мережа розгалужується і якщо одна з гілок виходить з ладу, то вона швидко замінюється обхідними шляхами. Її вузли, що знаходяться в стратегічних районах, краще забезпечуються харчуванням за рахунок менш активних місць і збільшуються. У цих павутинок є чутливість. І кожна павутинка може передати інформацію всій мережі.

Не існує жодного «центрального серверу».

Кожна павутинка самостійна, а інформація, яку вона збирає, може передаватися в мережу в усіх напрямках.

Таким чином, базова модель Інтернету існувала в усі часи, тільки ховалася вона в землі. – Пол Стемец, міколог.

Сама мережа, схоже, може рости до безкінечності. Наприклад, в штаті Мічиган була знайдена грибниця, яка розрослася під землею на площу в дев’ять квадратних кілометрів. За оцінками, її вік становить близько 2000 років.

Коли мережа вирішує вирощувати гриби? Іноді причиною є небезпека для майбутнього мережі.

Якщо ліс, який живить мережу, згорає, грибниця припиняє отримувати цукри від деревних коренів. Тоді вона пророщує гриби на найвіддаленіших своїх кінцях, щоб вони поширювали грибні спори, «звільнили» її гени і дали їм можливість знайти нове місце.

Так з’явився вираз «гриби після дощу». Дощ вимиває із землі органічну гнилизну і по суті, позбавляє мережу джерела її харчування – тоді мережа надсилає «рятувальні загони» зі спорами на пошуки нового пристановища.

КОШМАР ДЛЯ КОМАХ

«Пошук нового будинку» – це ще одне, що відрізняє гриби від царства тварин і рослин. Є гриби, які поширюють свої спори подібно до того, як фрукти поширюють своє насіння. Інші виробляють феромони, які спонукають живих істот нав’язливо їх жадати. Збирачі білих трюфелів використовують для їх пошуків свиней, так як запах цих грибів схожий на запах альфа-кабана.

Однак існують і більш складні і жорстокі способи поширення грибів. Спостереження за західноафриканськими мурахами виду Megaloponera foetens зафіксувало, що вони щорічно підіймаються на високі дерева і з такою силою встромлюють свої щелепи в стовбур, що після цього не можуть звільнитися і гинуть. Раніше випадків масового самогубства мурах не спостерігалося.

Виявилося, що комахи діють проти своєї волі і хтось інший посилає їх на смерть. Причина – дрібні спори гриба הטומנטלה, яким іноді вдається потрапити у роти мурах. Перебуваючи в голові комахи, спори посилають в її мозок хімічні речовини. Після цього мураха починає дертися на найближче дерево і встромляє щелепи в його кору. Тут, наче прокинувшись від жаху, вона починає намагатися звільнитися і, врешті-решт, знесилена, вмирає. Приблизно через два тижні з її голови проростають гриби הטומנטלה.

На деревах в Камеруні можна побачити сотні грибів, що ростуть з тіл мурах. Для грибів ця влада над мозком є засобом розмноження: вони використовують лапки мурахи, щоб піднятися на дерево, а висота допомагає поширенню їх спор вітром; так вони знаходять собі нові будинки і… нових мурах.

Тайський «гриб зомбі» Ophiocordyceps unilateralis спонукає мурах, що харчуються ним, дертися на листя деяких рослин. Відстань, яку долають для цього заражені мурахи, значно перевищує відстані в їх звичайному житті і тому, діставшись до листя, комахи вмирають від втоми і голоду, а через два тижні з їхніх тіл проростають гриби.

Це істоти, можливо, найбільш вражаючі з усіх бачених мною. Ми вважаємо, що вони виробляють хімічні речовини подібні ЛСД, але ми ще не зустрічали наркотики, які викликають поведінку, відповідну чиїмось інтересам. – Професор Девід Хьюз.

Хьюз виявив гриби, які керують мозком павуків, вошей і мух.

Це не збіг, природний відбір або побічні явища іншого процесу. Ці комахи проти їх волі відсилаються туди, де їм не варто бути, але подобається грибам. Коли ми перенесли заражених мурах на інше листя, то гриби просто не проросли. – Професор Девід Хьюз

ЯК ВИНАЙШЛИ АНТИБІОТИКИ

У тому, що гриби можуть виробляти сильні отрути є і позитивна сторона. Деякі з цих отрут є ефективною зброєю проти наших спільних ворогів. Наприклад, мікробів.

Джерело найкращих антибіотиків – в грибах. – Пол Стемец, міколог.

З 160 тис. видів грибів, тіла яких містять складні хімічні сполуки, наука змогла розшифрувати і відтворити тільки 20 і серед них знайдено кілька найважливіших ліків.

Існує причина, через яку гриби виробляють ліки. Вони завжди ростуть в найгірших місцях, у вологості, у спеці, в місцях, які являють собою «фабрики мікробів і вірусів». У більшості рослин немає захисту від цих чинників, а от гриби – пручаються. Відомі ліки Ліпітор, що є одним з небагатьох відомих нам рішень для проблем з холестерином і діабетом, було виявлено в червоному китайському грибі.

А гриби єнокі та шиїтаке входять в кошик ліків, які отримують онкохворі в Японії. – Елінор Шавіт, МІКРОЛОГ

На жаль, різноманітність грибних ліків постійно зменшується. Причина – в знищенні деревних лісів, особливо – в басейні Амазонки.

Заодно з іншими формами життя, ми знищуємо і гриби. Число їх різновидів постійно зменшується і це турбує мене з чисто корисливих міркувань.

Світ зробив приголомшливий подарунок – величезну природну лабораторію з виготовлення ліків.

Від пеніциліну і до засобів від раку, СНІДу, грипу і старечих хвороб.

Стародавні єгиптяни не просто так називали гриби «богом смерті». Сьогодні ми послідовно знищуємо цю лабораторію… – Пол Стемец, міколог.

Стемец розповідає про грибі фомітопсис. Цей гриб, знайдений в 1965 році, проявив себе ефективним засобом від туберкульозу, а сьогодні він росте тільки в п’яти місцях на території США. В Європі цей гриб вже повністю зник.

З групою фахівців ми десятки разів відправлялися в ліси, намагаючись знайти ще кілька подібних грибів. Після довгих зусиль ми все-таки знайшли один зразок, який вдалося виростити в лабораторії. Хто знає, скількох людей врятує цей гриб в майбутньому. – Пол Стемец, міколог.

Ми провели експеримент: зібрали чотири купи відходів.

Одна використовувалася нами як контрольна; в дві інші ми додали хімічні та біологічні речовини, які розкладають сміття; над останньою – розпорошили грибні спори. Повернувшись через два місяці, ми виявили три темних смердючих купи і одну яскраву, зарослу сотнями кілограмів грибів…

Частина отруйних речовин перетворилися в органічні. Гриби залучили комах, ті відклали яйця, з яких вилупилися гусениці і тоді з’явилися птахи – і вся ця купа перетворилася в зелений, повний життя пагорб. Коли ми спробували зробити те ж саме в забруднених річках, то відзначили процес очищення від отрути. Ось що треба досліджувати! Можливо, всі наші проблеми із забрудненням можна вирішити за допомогою відповідних грибів. – Пол Стемец, міколог.

А ДЕ Ж МОЗОК?

«За однією з оцінок, у грибів це працює подібним чином, – говорить Тошиюкі. – З чисто біологічної точки зору, кожна павутинка окремо отримує хімічні сигнали про те, куди їй варто рухатися і чого уникати. Сума цих сигналів створює своєрідну систему прийняття рішень.

Іншими словами, інтелект гриба – в його мережі. Додайте до цього мільйони років еволюції в найважчих умовах, помножені на сотні тисяч різних видів і ви отримаєте щось, що, в будь-якому випадку, має бути досить розумним».

-І це Ваше пояснення того, що відбувається?
-Це лише початок.

Фото з відкритих джерел
Переклад Тутка за матеріалами

Залиште свій коментар

коментарів

Пов'язані статті

Close