La ce se gândesc ciupercile?
- În 2000, profesorul Toshiyuki Nakagaki, biolog și fizician la Universitatea japoneză din Hokkaido, a prelevat un eșantion de mucegai galben și l-a plasat la intrarea în labirint, care este folosit pentru a testa inteligența și memoria șoarecilor. La celălalt capăt al labirintului, a așezat un cub de zahăr.
Physarum polycephalum părea să miroasă a zahăr și a început să-și trimită germenii în căutarea acestuia. Pânzele de păianjen ale ciupercilor s-au bifurcat la fiecare intersecție a labirintului, iar cele care au căzut într-o fundătură s-au întors și au început să privească în alte direcții. În câteva ore, pânzele de ciuperci au umplut pasajele labirintului și, până la sfârșitul zilei, una dintre ele și-a găsit drumul spre zahăr.
După aceea, Toshiyuki și echipa sa de cercetători au luat o bucată din pânza de păianjen a ciupercii care a participat la primul experiment și au pus-o la intrarea unei copii a aceluiași labirint, tot cu un cub de zahăr la celălalt capăt. Ce s-a întâmplat a uimit pe toată lumea. În primul moment, pânza de păianjen s-a ramificat în două: un germen și-a făcut drum spre zahăr, fără o singură întoarcere în plus, celălalt a urcat pe peretele labirintului și l-a traversat direct, de-a lungul tavanului, direct la poartă. Pânza de ciuperci nu numai că a memorat drumul, ci și a schimbat regulile jocului.
Am îndrăznit să rezist tendinței de a trata aceste creaturi ca plante. Când faci cercetări de ciuperci de câțiva ani, începi să observi două lucruri. În primul rând, ciupercile sunt mai aproape de regnul animal decât pare. În al doilea rând, acțiunile lor par a fi uneori rezultatul unei decizii conștiente. Am crezut că ciupercile ar trebui să aibă posibilitatea de a încerca să rezolve ghicitorile … - Toshiyuki Nakagaki
Cercetările ulterioare efectuate de Toshiyuki au constatat că ciupercile pot planifica și rutele de transport și mult mai repede decât inginerii profesioniști. Toshiyuki a luat o hartă a Japoniei și a plasat bucăți de alimente în locuri corespunzătoare marilor orașe ale țării. A pus ciupercile „la Tokyo”. După 23 de ore, au construit o rețea liniară de pânze de păianjen pentru toate bucățile de mâncare. Rezultatul este o replică aproape exactă a rețelei feroviare din jurul Tokyo.
Nu este atât de dificil să conectezi câteva zeci de puncte; dar conectarea lor eficientă și cea mai economică nu este deloc ușoară. Cred că cercetarea noastră nu numai că ne va ajuta să înțelegem cum să îmbunătățim infrastructura, ci și cum să construim rețele de informații mai eficiente. - Toshiyuki Nakagaki
Video promotional:
CRĂDURA UNEI ALTE FIINȚE
Conform estimărilor conservatoare, pe Pământ există aproximativ 160 de mii de tulpini de ciuperci, dintre care majoritatea au abilități impresionante.
De exemplu, la Cernobîl, a fost descoperită o ciupercă care se hrănește cu produse radioactive și, în același timp, curăță aerul din jurul ei. Această ciupercă a fost găsită pe peretele unei centrale nucleare distruse, care timp de mulți ani după dezastru a continuat să producă radiații care distrug toată viața pe o rază de câțiva kilometri.
În timpul explorării pădurilor amazoniene, doi studenți la biologie de la Universitatea Yale au găsit ciuperca Pestalotiopsis microspora, care poate degrada plasticul. Această abilitate a fost descoperită când ciuperca a mâncat vasul Petri în care a fost cultivată.
Până acum, nici știința noastră, nici tehnologia noastră nu sunt capabile de acest lucru. Contaminarea cu plastic este una dintre cele mai mari probleme tehnologice. Astăzi avem mari speranțe pentru această ciupercă. - Profesorul Scott A. Strobl.
Geneticienii de la Institutul American de Bioenergie au reușit să facă ca tulpina de ciuperci să digere mai rapid xiloza zahărului natural. Semnificația potențială a acestei descoperiri constă în crearea unui mod nou, ieftin și rapid de a produce biocombustibil curat.
S-ar părea cum un organism „primitiv”, fără creier și limitat în mișcare, face minuni dincolo de controlul științei?
Pentru a încerca să înțelegeți lumea ciupercii, trebuie mai întâi să explicați ceva. Shiitake, portobello și champignon nu sunt doar numele ciupercilor comestibile. Fiecare dintre ele este un organism viu, reprezentând o rețea de milioane de pânze de păianjen subțiri. Ciupercile care privesc din pământ sunt doar „vârful degetelor” acestor pânze de păianjen, „instrumentele” cu care corpul își răspândește semințele. Fiecare astfel de „deget” conține mii de spori. Sunt purtate de vânt și animale. Când sporii cad în pământ, creează pânze noi și germinează cu ciuperci noi.
Această creatură respiră oxigen. Este atât de neobișnuit din punct de vedere biologic încât aparține propriului său regat, separat atât de animale, cât și de plante.
Dar ce știm cu adevărat despre această formă de viață?
Nu știm ce determină sistemul subteran de pânze de păianjen la un moment dat să elibereze ciuperci la suprafața pământului; de ce crește o ciupercă spre un copac, iar alta către altul; și de ce unele dintre ele produc otrăvuri mortale, în timp ce altele sunt gustoase, sănătoase și parfumate. În unele cazuri, nici măcar nu putem prezice calendarul pentru dezvoltarea lor. Ciupercile pot apărea trei ani mai târziu sau 30 de ani după ce sporul lor a găsit un copac potrivit. Cu alte cuvinte, nu știm nici măcar cele mai elementare lucruri despre ciuperci. - Michael Pollan, cercetător.
REGINA MORȚILOR
Ne este greu să înțelegem ciupercile datorită structurii lor anatomice. Când luați o roșie în mână, țineți întreaga roșie în mână așa cum este. Dar nu puteți smulge o ciupercă și examinați structura acesteia. O ciupercă este doar rodul unui organism mare și complex. Pânza de pânză de păianjen este prea subțire pentru a fi curățată de pământ fără a-l deteriora. - Sgula Motspi, microbiolog.
O altă problemă este că majoritatea ciupercilor forestiere nu pot fi domesticite și sunt foarte greu de cultivat, atât în scopuri de cercetare, cât și în scopuri industriale.
Ei aleg doar o anumită așternut, ei înșiși decid când să germineze. De multe ori alegerea lor se încadrează pe copaci bătrâni care nu pot fi transferați în alt loc. Și chiar dacă plantăm sute de copaci potriviți în pădure și pulverizăm miliarde de spori pe sol, nu există nicio garanție de a obține ciuperci într-un timp rezonabil. - Michael Pollan, cercetător.
Sistemele de nutriție, creștere, reproducere și producție de energie în ciuperci sunt complet diferite de cele de la animale. Nu au clorofilă și, prin urmare, spre deosebire de plante, nu folosesc direct energia soarelui. Champignon, shiitake și portobello, de exemplu, cresc pe o așternut de plante ofilite.
La fel ca animalele, ciupercile digeră alimentele, dar, spre deosebire de ele, digeră alimentele în afara corpului lor: ciupercile secretă enzime care descompun materia organică în componentele sale și apoi absorb aceste molecule.
Dacă solul este stomacul globului, atunci ciupercile sunt sucurile sale digestive. Fără capacitatea lor de a se descompune și de a procesa materia organică, pământul s-ar fi sufocat cu mult timp în urmă. Materia moartă s-ar acumula la nesfârșit, ciclul carbonului ar fi întrerupt și toate ființele vii ar rămâne fără hrană.
Ne concentrăm pe viață și creștere în cercetarea noastră, dar în natură, moartea și decăderea sunt la fel de importante. Ciupercile sunt conducătorii incontestabili ai regatului morții. Prin urmare, apropo, sunt atât de multe în cimitire. Dar cel mai mare secret este energia enormă a ciupercilor. Există ciuperci care pot sparge asfaltul, să strălucească în întuneric, să proceseze peste noapte o grămadă întreagă de deșeuri petrochimice și să le transforme într-un produs comestibil și hrănitor. Ciuperca Coprinopsis atramentaria este capabilă să crească un corp fructifer în câteva ore și apoi, într-o singură zi, să se transforme într-o baltă de cerneală neagră.
Ciupercile halucinogene schimbă părerea oamenilor. Există ciuperci otrăvitoare care pot ucide un elefant. Și paradoxul este că toate conțin cantități mici de calorii pe care cercetătorii le folosesc de obicei pentru a măsura energia. Modul nostru de măsurare a energiei nu pare să se potrivească aici. Caloriile caracterizează energia solară stocată în plante. Dar ciupercile sunt slab asociate cu soarele. Acestea germinează noaptea și se ofilesc ziua. Energia lor este cu totul diferită.
- Michael Pollan, cercetător.
INTERNET SUB PĂMÂNT
Miceliul este infrastructura complexă pe care se află toate plantele din lume. În zece centimetri cubi de sol, puteți găsi opt kilometri de pânză de păianjen. Piciorul uman acoperă aproximativ o jumătate de milion de kilometri de pânze de păianjen strâns distanțate. - Paul Stemets, micolog.
Ce se întâmplă în aceste pânze?
La începutul anilor 1990, a apărut pentru prima dată ideea că rețeaua acestor pânze de păianjen nu numai că transporta alimente și substanțe chimice, ci era, de asemenea, o rețea de comunicare inteligentă și de auto-învățare. Este ușor să recunoașteți o structură familiară uitându-vă chiar la secțiuni mici ale acestei rețele. Reprezentările grafice ale internetului arată exact la fel. Ramificările de rețea și, dacă una dintre ramuri eșuează, atunci este înlocuită rapid cu soluții alternative. Nodurile sale, situate în zone strategice, sunt mai bine alimentate cu energie datorită locurilor mai puțin active și sunt mărite. Aceste pânze au sensibilitate. Și fiecare web poate transmite informații către întreaga rețea.
Și nu există „server central”. Fiecare web este independent, iar informațiile pe care le colectează pot fi transmise rețelei în toate direcțiile. Astfel, modelul de bază al internetului a existat în orice moment, doar că se ascundea în pământ. - Paul Stemec, micolog
Rețeaua în sine pare să poată crește la nesfârșit. De exemplu, în statul Michigan, a fost găsit un miceliu, care a crescut sub pământ până la o suprafață de nouă kilometri pătrați. Se estimează că are aproximativ 2.000 de ani.
Când decide rețeaua să cultive ciuperci?
Uneori motivul este pericolul pentru viitorul rețelei. Dacă pădurea care alimentează rețeaua arde, miceliul nu mai primește zaharuri din rădăcinile copacilor. Apoi germinează ciuperci la cele mai îndepărtate capete, astfel încât acestea să răspândească spori de ciuperci, să-și „elibereze” genele și să le ofere posibilitatea de a găsi un loc nou. Așa a apărut expresia „ciuperci după ploaie”. Ploaia spală putregaiul organic de la sol și, în esență, privește rețeaua de sursa sa de energie - atunci rețeaua trimite „echipe de salvare” cu dispute în căutarea unui nou refugiu.
COȘAR PENTRU INSECTE
„Găsirea unei case noi” este un alt lucru care distinge ciupercile de regnul animal și vegetal. Există ciuperci care își răspândesc sporii precum fructele care își răspândesc semințele. Alții produc feromoni care fac ca ființele vii să-i poftească compulsiv. Colectorii de trufe albe îl folosesc pentru a căuta porci, deoarece mirosul acestor ciuperci este similar cu cel al unui mistre alfa.
Cu toate acestea, există modalități mai complexe și mai brutale de răspândire a ciupercilor. Observarea furnicilor din Africa de Vest din specia Megaloponera foetens a înregistrat că urcă în copaci înalți în fiecare an și, cu o asemenea forță, își străpung fălcile în trunchi, încât după aceea nu se pot elibera și muri. Anterior, nu au existat cazuri de sinucidere în masă a furnicilor.
S-a dovedit că insectele acționează împotriva voinței lor, iar altcineva le trimite la moarte. Motivul sunt cei mai mici spori ai ciupercii הטומנטלה, care uneori reușesc să pătrundă în gurile furnicilor. Odată ajuns în capul insectei, sporul îi trimite substanțe chimice în creier. După aceea, furnica începe să urce pe cel mai apropiat copac și își scufundă fălcile în scoarța sa. Aici, parcă trezindu-se dintr-un coșmar, începe să încerce să se elibereze și, în cele din urmă, epuizat, moare. După aproximativ două săptămâni, ciupercile הטומנטלה i-au răsărit din cap.
Pe copacii din Camerun, puteți vedea sute de ciuperci crescând din corpurile furnicilor. Pentru ciuperci, această putere asupra creierului este un mijloc de reproducere: folosesc picioarele unei furnici pentru a urca pe un copac, iar înălțimea ajută la răspândirea sporilor lor de către vânt; așa că își găsesc case noi și …. furnici noi.
Ophiocordyceps unilateralis „ciuperca zombie” thailandeză încurajează furnicile care se hrănesc cu ea să urce frunzele anumitor plante. Distanța pe care o parcurg furnicile infectate pentru aceasta este mult mai mare decât distanța din viața lor normală și, prin urmare, după ce au ajuns la frunze, insectele mor de oboseală și de foame și, după două săptămâni, ciupercile răsar din corpul lor.
Aceste creaturi sunt probabil cele mai uimitoare dintre toate pe care le-am văzut. Credem că produc substanțe chimice de tip LSD, dar încă nu am întâlnit droguri care să inducă un comportament în interesul cuiva. - Profesorul David Hughes.
Hughes a descoperit ciuperci care controlează creierul păianjenilor, păduchilor și muștelor.
Aceasta nu este coincidență, selecție naturală sau subproduse ale altui proces. Aceste insecte sunt trimise împotriva voinței lor acolo unde nu ar trebui să fie, dar ciupercilor le plac. Când am transferat furnicile infectate pe alte frunze, ciupercile pur și simplu nu au germinat. - Profesorul David Hughes
CUM S-AU INVENTAT ANTIBIOTICILE
Există o parte pozitivă a faptului că ciupercile pot produce otrăvuri puternice. Unele dintre aceste otrăvuri sunt arme eficiente împotriva dușmanilor noștri comuni. De exemplu, microbii.
Cele mai bune antibiotice se găsesc în ciuperci. - Paul Stemets, micolog.
Dintre cele 160 de mii de specii de ciuperci, ale căror corpuri conțin compuși chimici complexi, știința a reușit să descifreze și să reproducă doar 20, iar printre ele au fost găsite mai multe medicamente esențiale.
Există un motiv pentru care ciupercile produc medicamente. Ei cresc întotdeauna în cele mai rele locuri, în zone umede, fierbinți, în locuri care sunt „fabrici de microbi și viruși”. Majoritatea plantelor nu au nicio protecție împotriva acestor factori, dar ciupercile rezistă. Celebrul medicament Lipitor, care este una dintre puținele soluții cunoscute pentru colesterol și diabet, a fost găsit în ciuperca roșie chineză. Și ciupercile enoki și shiitake sunt incluse în coșul medicamentelor primite de bolnavii de cancer din Japonia. - Elinor Shavit, microlog.
Din păcate, varietatea de medicamente pentru ciuperci este în continuă scădere. Motivul este distrugerea pădurilor lemnoase, în special în Amazon.
Alături de alte forme de viață, distrugem și ciupercile. Numărul soiurilor lor scade constant și acest lucru mă îngrijorează din motive pur egoiste. Lumea a prezentat un cadou uimitor - un laborator natural imens pentru fabricarea medicamentelor. De la penicilină la medicamente pentru cancer, SIDA, gripă și boli senile. Vechii egipteni numeau ciupercile „zeul morții” dintr-un motiv. Astăzi distrugem în mod constant acest laborator … - Paul Stemets, micolog.
Stemets vorbește despre ciuperca fomitopsis. Descoperită în 1965, această ciupercă s-a dovedit a fi un remediu eficient pentru tuberculoză și astăzi crește în doar cinci locații din Statele Unite. În Europa, această ciupercă a dispărut deja complet.
Cu un grup de specialiști, am mers de zeci de ori la păduri, încercând să găsim mai multe ciuperci similare. După mult efort, am găsit în cele din urmă o probă pe care am reușit să o cultivăm în laborator. Cine știe câți oameni va salva această ciupercă în viitor. - Paul Stemets, micolog.
Anul trecut, Stemets s-a alăturat programului de apărare biologică al Departamentului Apărării SUA și a ajutat la găsirea și conservarea a 300 de specii rare de ciuperci.
Am făcut un experiment: am strâns patru grămezi de gunoi. Unul a fost folosit de noi ca control; în celelalte două, am adăugat substanțe chimice și biologice care descompun deșeurile; peste acestea din urmă, au fost pulverizați spori de ciuperci. Revenind două luni mai târziu, am găsit trei grămezi fetide întunecate și una strălucitoare, acoperită cu sute de kilograme de ciuperci … Unele dintre substanțele toxice s-au transformat în organice. Ciupercile au atras insecte, au depus ouă din care au ieșit omizi și apoi au apărut păsările - și toată grămada s-a transformat într-un deal verde plin de viață. Când am încercat să facem același lucru în râurile poluate, am observat procesul de curățare de otrăvuri. Iată ce să explorezi! Poate că toate problemele noastre de poluare pot fi rezolvate cu ciupercile potrivite. - Paul Stemets, micolog.
UNDE ESTE CREIERUL?
„O estimare este că funcționează în mod similar la ciuperci", spune Toshiyuki. „Din punct de vedere pur biologic, fiecare pânză de păianjen primește în mod individual semnale chimice despre unde să meargă și ce să evite. Suma acestor semnale creează un fel de sistem de luare a deciziilor. Cu alte cuvinte, inteligența ciupercii se află în rețeaua sa. Adăugați la acestea milioane de ani de evoluție în cele mai dificile condiții, înmulțite cu sute de mii de specii diferite și aveți ceva care oricum ar trebui să fie suficient de inteligent ".
- Și aceasta este explicația ta despre ceea ce se întâmplă?
- Acesta este începutul.
Ignat Carnation
