Какво мислят гъбите?
- През 2000 г. професор Тошиюки Накагаки, биолог и физик от японския университет в Хокайдо, взе проба от жълта плесен и я постави на входа на лабиринта, която се използва за тестване на интелигентността и паметта на мишките. В другия край на лабиринта той постави кубче захар.
Physarum polycephalum изглежда миришеше на захар и започна да изпраща своите кълнове в търсене на него. Паяжините на гъбата се раздвоиха при всяко пресичане на лабиринта, а тези, които паднаха в задънена улица, се обърнаха и започнаха да гледат в други посоки. В рамките на няколко часа гъбните мрежи запълниха лабиринтните канали и до края на деня един от тях намери пътя си към захарта.
След това Тошиюки и неговият екип от изследователи взеха парче от паяжината на гъбата, участвала в първия експеримент, и го поставиха на входа на копие от същия лабиринт, също с кубче захар в другия край. Случилото се изуми всички. Още в първия момент паяжината се разклони на две: единият кълн си проправи път към захарта, без нито един допълнителен завой, другият се изкачи по стената на лабиринта и го прекоси директно, по тавана, право към целта. Мрежата от гъби не само си спомни пътя, но и промени правилата на играта.
Осмелих се да устоя на тенденцията да се отнасям с тези същества като с растения. Когато правите изследвания за гъбички в продължение на няколко години, започвате да забелязвате две неща. Първо, гъбите са по-близо до животинското царство, отколкото изглежда. Второ, техните действия понякога изглеждат като резултат от съзнателно решение. Мислех, че на гъбите трябва да се даде възможност да се опитат да разгадаят загадките … - Toshiyuki Nakagaki
По-нататъшни изследвания на Тошиюки установиха, че гъбите могат да планират транспортни маршрути също и много по-бързо от професионалните инженери. Тошиюки взе карта на Япония и постави парчета храна на места, съответстващи на големите градове на страната. Той сложи гъбите "в Токио". След 23 часа те изградиха линейна мрежа от паяжини към всички парчета храна. Резултатът е почти точно копие на железопътната мрежа около Токио.
Не е толкова трудно да се свържат няколко десетки точки; но свързването им ефективно и най-икономично не е никак лесно. Вярвам, че нашите изследвания не само ще ни помогнат да разберем как да подобрим инфраструктурата, но и как да изградим по-ефективни информационни мрежи. - Тошиюки Накагаки
Промоционално видео:
ЗАГАДКАТА НА ДРУГО СЪЩЕСТВО
Според консервативните оценки на Земята има около 160 хиляди щама гъби, повечето от които имат впечатляващи способности.
Например в Чернобил е открита гъба, която се храни с радиоактивни продукти и в същото време почиства въздуха около себе си. Тази гъба е намерена на стената на разрушена атомна електроцентрала, която дълги години след бедствието продължава да произвежда радиация, която унищожава целия живот в радиус от няколко километра.
Докато изследваха гората на Амазонка, двама студенти по биология от университета в Йейл откриха гъбата Pestalotiopsis microspora, която може да разгради пластмасата. Тази способност е била открита, когато гъбата е изяла чашката на Петри, в която е отглеждана.
До този момент нито нашата наука, нито нашата технология са способни на това. Замърсяването с пластмаса е един от най-големите технологични проблеми. Днес имаме големи надежди за тази гъба. - Професор Скот А. Щробл.
Генетиците от Американския институт по биоенергия успяха да накарат гъбовия щам да усвои по-бързо естествената захар ксилоза. Потенциалното значение на това откритие се крие в създаването на нов, евтин и бърз начин за производство на чисто биогориво.
Изглежда как „примитивен“организъм, без мозък и ограничен в движение, прави чудеса извън контрола на науката?
За да се опитате да разберете света на гъбите, първо трябва да обясните нещо. Шийтаке, портобело и шампион са не само имената на ядливи гъби. Всеки от тях е жив организъм, представляващ мрежа от милиони най-тънки паяжини под земята. Гъбите, надничащи от земята, са само „върховете на пръстите“на тези паяжини, „инструментите“, с които тялото разпространява семената си. Всеки такъв „пръст“съдържа хиляди спори. Те се носят от вятъра и животните. Когато спорите попаднат в земята, те създават нови мрежи и поникват с нови гъби.
Това същество диша кислород. То е толкова необичайно от биологична гледна точка, че принадлежи на собственото си царство, отделено както от животни, така и от растения.
Но какво всъщност знаем за тази форма на живот?
Не знаем какво подтиква подземната система от паяжини в определен момент да пуска гъби на повърхността на земята; защо една гъба расте към едно дърво, а друга към друго; и защо някои от тях произвеждат смъртоносни отрови, докато други са вкусни, здравословни и ароматни. В някои случаи дори не можем да предвидим сроковете за тяхното развитие. Гъбите могат да се появят три години по-късно или 30 години след като спората им намери подходящо дърво. С други думи, ние не знаем дори най-основните неща за гъбите. - Майкъл Полан, изследовател.
ЦАРИЦА НА МЪРТВИТЕ
За нас е трудно да разберем гъбите поради тяхната анатомична структура. Когато вземете домат в ръка, вие държите целия домат в ръката си такъв, какъвто е. Но не можете да откъснете гъба и да изследвате нейната структура. Гъбата е просто плод на голям и сложен организъм. Мрежата от паяжини е твърде тънка, за да се почисти от земята, без да я повреди. - Сгула Моцпи, микробиолог.
Друг проблем е, че повечето горски гъби не могат да бъдат опитомени и се отглеждат много трудно както за научни цели, така и за промишлени цели.
Те избират само определено котило, сами решават кога да покълнат. Често техният избор пада върху стари дървета, които не могат да бъдат прехвърлени на друго място. И дори ако засадим стотици подходящи дървета в гората и напръскаме милиарди спори по земята, няма гаранция за получаване на гъби в разумен срок. - Майкъл Полан, изследовател.
Системите за хранене, растеж, размножаване и производство на енергия при гъбичките са напълно различни от тези при животните. Те нямат хлорофил и следователно, за разлика от растенията, те не използват директно слънчевата енергия. Шампиньоните, шийтаке и портобело, например, растат върху постеля от изсъхнали растения.
Подобно на животните, гъбите смилат храната, но за разлика от тях храносмилат храната извън телата си: гъбите отделят ензими, които разграждат органичните вещества до нейните компоненти и след това абсорбират тези молекули.
Ако почвата е стомахът на земното кълбо, тогава гъбите са неговите храносмилателни сокове. Без способността им да се разлагат и обработват органични вещества, земята отдавна щеше да се задуши. Мъртвата материя ще се натрупва безкрайно, въглеродният цикъл ще бъде прекъснат и всички живи същества ще останат без храна.
Ние се фокусираме върху живота и растежа в нашите изследвания, но в природата смъртта и гниенето са еднакво важни. Гъбите са безспорните владетели на царството на смъртта. Затова, между другото, има толкова много от тях на гробищата. Но най-голямата тайна е огромната енергия на гъбите. Има гъби, които могат да напукат асфалта, да светят в тъмното, да преработят цял куп нефтохимични отпадъци за една нощ и да ги превърнат в ядлив и хранителен продукт. Гъбата Coprinopsis atramentaria е в състояние да израсте плодно тяло за няколко часа и след това за един ден да се превърне в локва с черно мастило.
Халюциногенните гъби променят мнението на хората. Има отровни гъби, които могат да убият слон. И парадоксът е, че всички те съдържат малки количества калории, които изследователите обикновено използват за измерване на енергията. Изглежда, че нашият начин за измерване на енергията не се вписва тук. Калориите характеризират слънчевата енергия, съхранявана в растенията. Но гъбите са слабо свързани със слънцето. Те покълват през нощта, а през деня изсъхват. Тяхната енергия е нещо съвсем различно.
- Майкъл Полан, изследовател.
ИНТЕРНЕТ ПОД ЗЕМЯТА
Мицелът е сложната инфраструктура, на която са разположени всички растения в света. В десет кубически сантиметра почва можете да намерите осем километра от нейната паяжина. Човешкият крак обхваща около половин милион километра тясно разположени паяжини. - Пол Стемец, миколог.
Какво става в тези мрежи?
В началото на 90-те години за пръв път се появява идеята, че мрежата от тези паяжини не само пренася храна и химикали, но също така е интелигентна и самообучаваща се комуникационна мрежа. Лесно е да разпознаете позната структура, като разгледате дори малки секции от тази мрежа. Графичните изображения на интернет изглеждат абсолютно еднакви. Мрежата се разклонява и ако един от клоновете се провали, той бързо се замества от заобикалящи решения. Неговите възли, разположени в стратегически райони, са по-добре снабдени с енергия поради по-малко активни места и са увеличени. Тези паяжини имат чувствителност. И всяка мрежа може да предаде информация на цялата мрежа.
И няма "централен сървър". Всяка паяжина е независима и информацията, която тя събира, може да бъде предадена на мрежата във всички посоки. По този начин основният модел на Интернет е съществувал през цялото време, само че той се крие в земята. - Пол Стемек, миколог
Изглежда, че самата мрежа може да се разраства безкрайно. Например в щата Мичиган е намерен мицел, който е нараснал под земята на площ от девет квадратни километра. Изчислено е на около 2000 години.
Кога мрежата решава да отглежда гъби?
Понякога причината е опасността за бъдещето на мрежата. Ако гората, захранваща мрежата, изгори, мицелът спира да получава захари от корените на дърветата. След това тя пониква гъби в най-отдалечените краища, така че те разпространяват гъбични спори, „освобождават“нейните гени и им дават възможност да намерят ново място. Така се появява изразът „гъби след дъжд“. Дъждът отмива органичното гниене от земята и по същество лишава мрежата от своя източник на енергия - тогава мрежата изпраща „спасителни отряди“със спорове в търсене на ново убежище.
КОШМАР ЗА ИНСЕКТИ
„Намирането на нов дом“е друго нещо, което отличава гъбите от животинското и растителното царство. Има гъби, които разпространяват спорите си, както плодовете разпространяват семената си. Други произвеждат феромони, които карат живите същества компулсивно да жадуват за тях. Събирачите на бели трюфели го използват, за да търсят прасета, тъй като миризмата на тези гъби е подобна на тази на алфа глиган.
Съществуват обаче по-сложни и брутални начини за разпространение на гъбички. Наблюдението на западноафриканските мравки от вида Megaloponera foetens регистрира, че те се катерят на високи дървета всяка година и с такава сила пробиват челюстите си в багажника, че след това не могат да се освободят и умрат. Преди това не е имало случаи на масово самоубийство на мравки.
Оказа се, че насекомите действат против волята си, а някой друг ги изпраща на смърт. Причината са най-малките спори на гъбата הטומנטלה, които понякога успяват да попаднат в устата на мравките. Попадайки в главата на насекомото, спората изпраща химикали в мозъка му. След това мравката започва да се изкачва на най-близкото дърво и потапя челюстите си в кората си. Тук, сякаш се събужда от кошмар, той започва да се опитва да се освободи и накрая, изтощен, умира. След около две седмици от главата му поникват гъби הטומנטלה.
На дървета в Камерун можете да видите стотици гъби, които растат от телата на мравките. За гъбичките тази сила върху мозъка е средство за възпроизвеждане: те използват краката на мравка, за да се изкачат на дърво, а височината помага за разпространението на спорите им от вятъра; така че те си намират нови домове и …. нови мравки.
Тайландската „зомби гъба“Ophiocordyceps unilateralis насърчава мравките, които се хранят с нея, да се катерят по листата на определени растения. Разстоянието, което заразените мравки изминават за това, е много по-голямо от разстоянията в нормалния им живот и следователно, след като достигнат листата, насекомите умират от умора и глад и след две седмици гъбите поникват от телата им.
Тези същества са може би най-удивителните от всички, които съм виждал. Ние вярваме, че те произвеждат подобни на LSD химикали, но все още не сме попаднали на лекарства, които предизвикват поведение в нечий интерес. - Професор Дейвид Хюз.
Хюз открил гъбички, които контролират мозъка на паяци, въшки и мухи.
Това не е случайност, естествен подбор или странични продукти от друг процес. Тези насекоми се изпращат против волята им там, където не трябва, но гъбите харесват. Когато прехвърлихме заразените мравки на други листа, гъбите просто не поникнаха. - Професор Дейвид Хюз
КАК СА БИЛИ ИЗОБРЕТЕНИ АНТИБИОТИЦИТЕ
Има положителна страна на факта, че гъбите могат да произвеждат силни отрови. Някои от тези отрови са ефективно оръжие срещу общите ни врагове. Например микроби.
Най-добрите антибиотици се намират в гъбите. - Пол Стемец, миколог.
От 160 хиляди вида гъби, чиито тела съдържат сложни химични съединения, науката успя да разшифрова и възпроизведе само 20 и сред тях бяха открити няколко от най-важните лекарства.
Има причина гъбите да произвеждат лекарства. Те винаги растат в най-лошите места, във влажни, горещи, на места, които са „фабрики на микроби и вируси“. Повечето растения нямат защита от тези фактори, но гъбичките устояват. Известното лекарство Lipitor, което е едно от малкото известни решения за холестерола и диабета, е открито в червената китайска гъба. А гъбите еноки и шийтаке са включени в кошницата с лекарства, получени от пациенти с рак в Япония. - Елинор Шавит, микролог.
За съжаление разнообразието от гъбни лекарства непрекъснато намалява. Причината е унищожаването на горските гори, особено в Амазонка.
Заедно с други форми на живот, ние също унищожаваме гъбите. Броят на техните сортове непрекъснато намалява и това ме притеснява по чисто егоистични причини. Светът представи зашеметяващ подарък - огромна естествена лаборатория за производство на лекарства. От пеницилин до лекарства за рак, СПИН, грип и сенилни заболявания. Древните египтяни наричали гъбите „богът на смъртта“по някаква причина. Днес ние постоянно унищожаваме тази лаборатория … - Пол Стемец, миколог.
Stemets говори за гъбата fomitopsis. Открита през 1965 г., тази гъба се доказа като ефективно средство за борба с туберкулозата и днес расте само на пет места в САЩ. В Европа тази гъба вече е напълно изчезнала.
С група специалисти ходихме десетки пъти в горите, опитвайки се да намерим още няколко подобни гъби. След много усилия най-накрая намерихме една проба, която успяхме да отгледаме в лабораторията. Кой знае колко хора ще спести тази гъба в бъдеще. - Пол Стемец, миколог.
Миналата година Стемец се присъедини към програмата за биологична защита на Министерството на отбраната на САЩ и помогна за търсенето и опазването на 300 редки вида гъби.
Направихме експеримент: събрахме четири купища боклук. Единият беше използван от нас като контрол; в другите две добавихме химикали и биологични вещества, които разграждат отпадъците; над последната се пръскаха спори от гъби. Връщайки се два месеца по-късно, открихме три тъмни смрадливи купчини и една светла, обрасла със стотици килограми гъби … Някои от токсичните вещества се превърнаха в органични. Гъбите привличат насекоми, те снасят яйца, от които се излюпват гъсениците, и тогава се появяват птиците - и цялата купчина се превръща в зелен хълм, пълен с живот. Когато се опитахме да направим същото в замърсени реки, отбелязахме процеса на прочистване от отрови. Ето какво да изследвате! Може би всички наши проблеми със замърсяването могат да бъдат решени с правилните гъби. - Пол Стемец, миколог.
КЪДЕ Е МОЗЪКЪТ?
„Една оценка е, че при гъбите действа по същия начин - казва Тошиюки. - От чисто биологична гледна точка всяка паяжина поотделно получава химически сигнали за това къде да отиде и какво да избягва. Сборът от тези сигнали създава един вид система за вземане на решения. С други думи, интелигентността на гъбата е в нейната мрежа. Добавете към това милиони години еволюция при най-трудните условия, умножени по стотици хиляди различни видове, и вие имате нещо, което така или иначе трябва да бъде достатъчно умно."
- И това е вашето обяснение за случващото се?
- Това е началото.
Игнат Карамфил