Чим і про що думають гриби
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. Протягом декількох годин грибні павутинки заповнили проходи лабіринту, і до кінця дня одна з них знайшла дорогу до цукру.
Після цього Тошиюки і група його дослідників взяли шматочок павутинки гриба, що брала участь в першому досвіді, і поклали його біля входу копії того ж лабіринту, також з кубиком цукру на іншому його кінці. Те, що відбулося вразило всіх. В першу ж мить павутинка розгалузилася 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.
Так де ж у грибів мозок?
Загадка іншої істоти
Тільки за скромними оцінками, на Землі існує близько 160 тис. Штамів грибів, більшість з яких мають вражаючими здібностями.
Наприклад, в Чорнобилі був виявлений гриб, який живиться радіоактивними продуктами і, заодно, що очищає 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 лісу 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 сих 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.
Генетикам з Американського Інституту біоенергії вдалося домогтися того, щоб штам грибів швидше переварював природний цукор - ксилозу. Потенційне значення цього відкриття полягає в створенні нового, дешевого і швидкого способу виробництва чистого біологічного палива.
На жаль, людина - істота вразливе і нам часто потрібна допомога лікарів. Дізнатися думки пацієнтів і вибрати кращу клініку і фахівців можна за допомогою сервісу Клінікедвайзер. Тут можна дізнатися маршрут поїздки на мапі, а також спеціальні пропозиції від клінік.
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 печерицю - це не тільки назви їстівних грибів. Кожен з них - це живий організм, який представляє мережу з мільйонів найтонших павутинок під землею. Визирають із землі гриби - це тільки «кінчики пальців» цих павутинок, «інструменти», за допомогою яких організм поширює свої насіння. У кожному такому «пальці» містяться тисячі спор. Їх розносять вітер і тварини. Коли спори потрапляють в землю, то створюють нові мережі, і проростають новими грибами.
Ця істота дихає киснем. Воно так незвично з біологічної точки зору, що його відносять до власного царства, відокремивши і від тварин і від рослин. Але що ми дійсно 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 і 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 суперечки знайшла підходяще дерево. Іншими словами, ми не знаємо про грибах навіть самих основних речей.
Королева мертвих
Нам важко зрозуміти гриби через їх анатомічної будови. Коли ви берете в руку помідор, ви тримаєте в руці весь помідор, як він є. Але ви не можете зірвати гриб і досліджувати його структуру. Гриб - всього лише плід великого і складного організму. Мережа павутинок занадто тонка, щоб її можна було очистити від землі, не пошкодивши.
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.
Системи харчування, зростання, 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 підстилці з зів'ялих рослин.
Подібно тваринам, гриби переварюють їжу, але, на відміну від них, перетравлюють їжу поза своїх тіл: гриби виділяють ферменти, які розкладають органічну речовину на його 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 життя і зростанні, 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. Є гриби, 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 крихітне 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 днем. Їх енергія - це щось зовсім інше.
Інтернет під землею
Грибниця - це складна інфраструктура, на якій розташовуються всі рослини в світі. У десяти кубічних сантиметрах грунту можна знайти вісім кілометрів її павутинок. Ступня людини покриває близько півмільйона кілометрів тісно розташованих павутинок. Що відбувається в цих павутинках?
Її вузли, що знаходяться в стратегічних районах, краще забезпечуються харчуванням за рахунок менш активних місць, і укрупнюються. У цих павутинок є чутливість. І кожна павутинка може передати інформацію всій мережі.
І немає ніякого «центрального сервера». Кожна павутинка самостійна, і що збирається нею інформація може передаватися в мережу в усіх напрямках. Таким чином, базова модель інтернету існувала в усі часи, тільки ховалася вона в землі.
Якщо ліс, що живить мережу, згорає, грибниця припиняє отримувати цукру 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 гниль і, по суті, позбавляє мережу джерела її харчування - тоді мережу і посилає «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 суперечки подібно до того, як фрукти поширюють свої насіння. Інші виробляють феромони, які спонукають живих істот нав'язливо їх жадати. Збирачі білих трюфелів використовують для 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 випадки масового самогубства мурах не спостерігалося.
Виявилося, що комахи діють проти своєї волі, і хтось інший посилає їх на смерть. Причина - дрібні суперечки гриба Кордицепс, яким іноді вдається потрапити у роти мурах. Перебуваючи в голові комахи, суперечки посилає в його мозок хімічні речовини. Після цього мураха починає дертися на найближче дерево і встромляє щелепи в його кору. Тут, наче прокинувшись від жаху, він починає намагатися звільнитися і, врешті-решт, знесилений, - вмирає. Приблизно через два тижні з його голови проростають гриби Кордицепс.
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 суперечка вітром; так вони знаходять собі нові будинки і .... нових мурах.
Тайський «гриб зомбі» Ophiocordyceps unilateralis спонукає харчуються їм мурах 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, самі вражаючі з усіх бачених мною. Ми вважаємо, що вони виробляють хімічні речовини подібні ЛСД, але ми ще не зустрічали наркотики, які викликають поведінку, відповідне чиїмось інтересам.
Професор Девід Хьюз виявив гриби, керуючі мозком павуків, вошей і мух. Це не збіг, природний відбір або побічні явища іншого процесу. Ці комахи надсилаються проти своєї волі туди, де їм не варто бути, але подобається грибам. Коли ми перенесли заражених мурах на інші листя, то гриби просто не проросли.
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 кращих антибіотиків - в грибах. 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, по якій гриби виробляють ліки. Вони завжди ростуть в найгірших місцях, в вогкості, в жарі, в місцях, які представляють 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 енок і шиїтаке входять в кошик ліків, одержуваних онкологічними хворими в Японії.
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 підніс приголомшливий подарунок - величезну природну лабораторію з виготовлення ліків. Від пеніциліну і до засобів від раку, СНІДу, грипу і старечих хвороб. Стародавні єгиптяни неспроста називали гриби «богом смерті». Сьогодні ми послідовно знищуємо цю лабораторію ...
Стемец розповідає про грибі фомітопсіс. 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.
У минулому році Стемец приєднався до програми біологічного захисту міноборони США і допомагав в пошуку і збереженні 300 рідкісних видів грибів.
Ми провели експеримент: зібрали чотири купи покидьків. 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 птиці - 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 отрут. Ось що треба досліджувати! Можливо, всі наші проблеми із забрудненням можна вирішити за допомогою відповідних грибів.
А де ж мозок?
«За однією з оцінок, у грибів це працює подібним же чином, - говорить Тошиюки, - 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 »...