Ką galvoja grybai?
- 2000 m. Profesorius Toshiyuki Nakagaki, biologas ir fizikas iš Japonijos Hokaido universiteto, paėmė geltonos formos pelėsį ir padėjo jį prie įėjimo į labirintą, kuris naudojamas pelių intelektui ir atminčiai patikrinti. Kitame labirinto gale jis padėjo cukraus kubą.
Atrodė, kad „Physarum polycephalum“užuodė cukrų ir ėmė siųsti daigus jo ieškoti. Grybų voratinkliai išsišakojo kiekvienoje labirinto sankryžoje, o patekę į aklavietę apsisuko ir ėmė dairytis į kitas puses. Kelias valandas grybų tinklai užpildė labirinto pasažus, o dienos pabaigoje vienas jų rado kelią į cukrų.
Po to Toshiyuki ir jo tyrėjų komanda paėmė gabalą grybų voratinklio, dalyvavusio pirmajame eksperimente, ir padėjo jį prie to paties labirinto kopijos įėjimo, taip pat su cukraus kubu kitame gale. Tai, kas nutiko, nustebino visus. Pačią pirmą akimirką voratinklis išsišakojo į dvi dalis: vienas daigas nuvažiavo iki cukraus, be jokio papildomo posūkio, kitas užlipo ant labirinto sienos ir kirto ją tiesiai, palei lubas, tiesiai į tikslą. Grybų tinklas ne tik įsiminė kelią, bet ir pakeitė žaidimo taisykles.
Išdrįsau atsispirti polinkiui su šiomis būtybėmis elgtis kaip su augalais. Kelerius metus tyrinėdamas grybus, pradedi pastebėti du dalykus. Pirma, grybai yra arčiau gyvūnų karalystės, nei atrodo. Antra, jų veiksmai kartais atrodo sąmoningo sprendimo rezultatas. Pamaniau, kad grybams turėtų būti suteikta galimybė pabandyti įminti mįsles … - Toshiyuki Nakagaki
Tolesni Toshiyuki tyrimai parodė, kad grybai taip pat gali planuoti transporto maršrutus ir daug greičiau nei profesionalūs inžinieriai. Toshiyuki paėmė Japonijos žemėlapį ir padėjo maisto gabalėlių tose vietose, kurios atitinka didžiuosius šalies miestus. Grybus jis įdėjo „į Tokiją“. Po 23 valandų jie pastatė linijinį voratinklių tinklą prie visų maisto gabalų. Rezultatas - beveik tiksli geležinkelio tinklo aplink Tokiją kopija.
Sujungti kelias dešimtis taškų nėra taip sunku; tačiau efektyviai ir ekonomiškai juos sujungti nėra visai lengva. Manau, kad mūsų tyrimai padės ne tik suprasti, kaip pagerinti infrastruktūrą, bet ir kaip sukurti efektyvesnius informacinius tinklus. - Toshiyuki Nakagaki
Reklaminis vaizdo įrašas:
KITOS BŪTIES MINTELĖ
Remiantis konservatyviais vertinimais, Žemėje yra apie 160 tūkstančių grybų padermių, kurių dauguma turi įspūdingų sugebėjimų.
Pavyzdžiui, Černobylyje buvo aptiktas grybas, kuris minta radioaktyviaisiais produktais ir tuo pačiu valo aplink jį esantį orą. Šis grybas buvo rastas ant sunaikintos atominės elektrinės sienos, kuri daugelį metų po katastrofos kelių kilometrų spinduliu toliau skleidė visą gyvenimą griaunančią radiaciją.
Tyrinėdami Amazonės miškus, du biologijos studentai iš Jeilio universiteto rado grybą Pestalotiopsis microspora, kuris gali suardyti plastiką. Šis sugebėjimas buvo atrastas, kai grybas suvalgė petri patiekalą, kuriame jis augo.
Iki šiol to negali nei mūsų mokslas, nei technologija. Plastiko užterštumas yra viena didžiausių technologinių problemų. Šiandien mes labai tikimės šio grybelio. - profesorius Scottas A. Stroblas.
Amerikos bioenergijos instituto genetikams pavyko priversti grybų kamieną greičiau suvirškinti natūralią cukraus ksilozę. Galima šio atradimo reikšmė yra naujo, pigaus ir greito švaraus biokuro gamybos būdo sukūrimas.
Atrodytų, kaip „primityvus“organizmas be smegenų ir riboto judesio daro stebuklus, nepriklausančius nuo mokslo?
Norėdami pabandyti suprasti grybų pasaulį, pirmiausia turite ką nors paaiškinti. Šiitake, portobello ir pievagrybiai yra ne tik valgomųjų grybų pavadinimai. Kiekvienas iš jų yra gyvas organizmas, atstovaujantis milijonų ploniausių voratinklių tinklą po žeme. Iš žemės besidairantys grybai yra tik šių voratinklių „pirštų galiukai“, „įrankiai“, kuriais kūnas paskleidžia sėklas. Kiekviename tokiame „piršte“yra tūkstančiai sporų. Juos neša vėjas ir gyvūnai. Kai sporos patenka į žemę, jos sukuria naujus tinklus ir dygsta naujais grybais.
Šis padaras kvėpuoja deguonimi. Biologiniu požiūriu ji yra tokia neįprasta, kad priklauso savo karalystei, atskirta nuo gyvūnų ir augalų.
Bet ką mes iš tikrųjų žinome apie šią gyvenimo formą?
Mes nežinome, kas skatina požeminę voratinklių sistemą tam tikru momentu išleisti grybus į žemės paviršių; kodėl vienas grybas auga link vieno medžio, o kitas - prie kito; ir kodėl vieni jų gamina mirtinus nuodus, o kiti yra skanūs, sveiki ir kvapnūs. Kai kuriais atvejais mes net negalime numatyti jų vystymosi laiko juostos. Grybai gali pasirodyti po trejų metų arba po 30 metų po to, kai jų spora suranda tinkamą medį. Kitaip tariant, mes nežinome net pagrindinių dalykų apie grybus. - Michaelas Pollanas, tyrėjas.
MIRUSIOS KARALIENĖ
Mums sunku suprasti grybus dėl jų anatominės struktūros. Paėmę pomidorą į ranką, visą pomidorą laikote rankoje tokį, koks jis yra. Bet negalima grybauti ir tirti jo struktūros. Grybas yra tik didelio ir sudėtingo organizmo vaisius. Voratinklių tinklas yra per plonas, kad būtų galima jį išvalyti iš žemės, jo nepažeidžiant. - Sgula Motspi, mikrobiologė.
Kita problema yra ta, kad daugumos miško grybų negalima prijaukinti ir juos labai sunku auginti tiek moksliniams, tiek pramoniniams tikslams.
Jie renkasi tik tam tikrą kraiką, patys nusprendžia, kada dygti. Dažnai jų pasirinkimas tenka seniems medžiams, kurių negalima perkelti į kitą vietą. Ir net jei miške pasodinsime šimtus tinkamų medžių ir purkštume milijardus sporų ant žemės, nėra jokios garantijos, kad grybus gausime per protingą laiką. - Michaelas Pollanas, tyrėjas.
Mitybos, augimo, dauginimosi ir energijos gamybos grybuose sistemos visiškai skiriasi nuo gyvūnų. Jie neturi chlorofilo, todėl, skirtingai nei augalai, jie tiesiogiai nenaudoja saulės energijos. Pavyzdžiui, pievagrybiai, šitake ir portobello auga ant vytintų augalų vados.
Kaip ir gyvūnai, grybai virškina maistą, tačiau, skirtingai nei jie, virškina maistą ne savo kūne: grybai išskiria fermentus, kurie suskaido organines medžiagas į jos komponentus, o vėliau absorbuoja šias molekules.
Jei dirvožemis yra žemės rutulys, grybai yra jo virškinimo sultys. Be jų gebėjimo skaidyti ir perdirbti organines medžiagas žemė būtų seniai uždususi. Negyva medžiaga kauptųsi be galo, nutrūktų anglies ciklas ir visa gyvybė liktų be maisto.
Tyrinėdami dėmesį sutelkiame į gyvenimą ir augimą, tačiau gamtoje mirtis ir nykimas yra vienodai svarbūs. Grybai yra neginčijami mirties karalystės valdovai. Todėl, beje, kapinėse jų yra tiek daug. Tačiau didžiausia paslaptis yra milžiniška grybų energija. Yra grybų, kurie gali suskaldyti asfaltą, švyti tamsoje, per naktį perdirbti visą krūvą naftos chemijos atliekų ir paversti juos valgomu ir maistingu produktu. Coprinopsis atramentaria grybelis sugeba per kelias valandas užauginti vaisiakūnį, o po to per vieną dieną virsti juodojo rašalo balele.
Haliucinogeniniai grybai pakeičia žmonių nuomonę. Yra nuodingų grybų, kurie gali užmušti dramblį. Paradoksas yra tas, kad visuose juose yra nedidelis kalorijų kiekis, kurį tyrėjai paprastai naudoja energijai matuoti. Panašu, kad mūsų energijos matavimo būdas čia netinka. Kalorijos apibūdina augaluose sukauptą saulės energiją. Bet grybai silpnai susiję su saule. Naktį jie dygsta, o dieną nudžiūsta. Jų energija yra visai kas kita.
- Michaelas Pollanas, tyrėjas.
INTERNETAS PO ŽEME
Grybai yra sudėtinga infrastruktūra, kurioje yra visi pasaulio augalai. Dešimt kubinių centimetrų dirvožemyje galite rasti aštuonis kilometrus jo voratinklių. Žmogaus pėda dengia apie pusę milijono kilometrų glaudžiai išdėstytų voratinklių. - Paulas Stemetsas, mikologas.
Kas vyksta šiuose tinkluose?
Dešimtojo dešimtmečio pradžioje pirmą kartą kilo mintis, kad šių voratinklių tinklas ne tik perteikia maistą ir chemines medžiagas, bet ir yra protingas ir savarankiškai mokantis komunikacijos tinklas. Pažvelgus į net mažas šio tinklo dalis, lengva atpažinti pažįstamą struktūrą. Grafiniai interneto vaizdai atrodo visiškai vienodi. Tinklas išsišakoja ir, jei vienas iš atšakų nepavyksta, jis greitai pakeičiamas. Jo mazgai, esantys strateginėse srityse, dėl mažiau aktyvių vietų yra geriau aprūpinami energija ir yra išplėsti. Šie tinklai turi jautrumą. Kiekvienas internetas gali perduoti informaciją visam tinklui.
Ir nėra „centrinio serverio“. Kiekvienas internetas yra nepriklausomas, o jo surinktą informaciją galima perduoti tinklui visomis kryptimis. Taigi pagrindinis interneto modelis egzistavo visais laikais, tik jis slėpėsi žemėje. - Paulas Stemecas, mikologas
Panašu, kad pats tinklas gali augti neribotą laiką. Pavyzdžiui, Mičigano valstijoje buvo rastas grybiena, kuris po žeme išaugo iki devynių kvadratinių kilometrų ploto. Manoma, kad jam yra apie 2000 metų.
Kada tinklas nusprendžia auginti grybus?
Kartais priežastis yra pavojus tinklo ateičiai. Jei tinklas maitinantis miškas perdega, grybiena nustoja gauti medžių šaknų cukrų. Tada ji daigina grybus tolimiausiuose galuose, kad jie paskleistų grybų sporas, „išlaisvintų“jos genus ir suteiktų jiems galimybę susirasti naują vietą. Taip atsirado posakis „grybai po lietaus“. Lietus nuplauna organinį puvinį nuo žemės ir iš esmės atima tinklo maitinimo šaltinį - tada tinklas siunčia „gelbėjimo būrius“su ginčais ieškodamas naujo prieglobsčio.
NAKTINĖ VAKTORIŲ
„Rasti naujus namus“yra dar vienas dalykas, kuris grybus skiria nuo gyvūnų ir augalų karalystės. Yra grybų, kurie platina savo sporas kaip vaisiai - jų sėklas. Kiti gamina feromonus, kurie priverčia gyvus daiktus jų priversti. Baltųjų triufelių rinkėjai jį naudoja kiaulių paieškai, nes šių grybų kvapas panašus į alfa šerno kvapą.
Tačiau yra sudėtingesnių ir žiauresnių grybų platinimo būdų. Stebint Megaloponera foetens rūšies Vakarų Afrikos skruzdėles, užfiksuota, kad jos kasmet lipa į aukštus medžius ir su tokia jėga įsmeigia žandikaulius į kamieną, kad po to nebegali išsivaduoti ir žūti. Anksčiau nebuvo masinės skruzdžių savižudybės atvejų.
Paaiškėjo, kad vabzdžiai veikia prieš savo valią, o kažkas kitas juos siunčia į mirtį. Priežastis - mažiausios grybelio הטומנטלה sporos, kurios kartais sugeba patekti į skruzdėlių burną. Patekusi į vabzdžio galvą, spora siunčia chemines medžiagas į jo smegenis. Po to skruzdė pradeda lipti į artimiausią medį ir žandikaulius įkiša į žievę. Čia jis tarsi pabudęs iš košmaro pradeda bandyti išsivaduoti ir galų gale išsekęs miršta. Maždaug po dviejų savaičių jam iš galvos išdygsta grybai.
Ant Kamerūno medžių galite pamatyti šimtus grybų, augančių iš skruzdžių kūnų. Grybams ši galia virš smegenų yra dauginimosi priemonė: jie naudoja skruzdžių kojas lipdami į medį, o aukštis padeda vėjui išplisti jų sporoms; taigi jie susiranda sau naujus namus ir …. naujos skruzdėlės.
Tailandietiškas „zombių grybas“Ophiocordyceps unilateralis skatina juo besimaitinančias skruzdėles lipti tam tikrų augalų lapais. Atstumas, kurį užkrėstos skruzdės nuvažiuoja, yra daug didesnis nei įprasto gyvenimo atstumas, todėl, pasiekę lapus, vabzdžiai miršta nuo nuovargio ir alkio, o po dviejų savaičių iš jų kūno išdygsta grybai.
Šios būtybės yra bene nuostabiausios iš visų, kurias mačiau. Manome, kad jie gamina į LSD panašias chemines medžiagas, tačiau dar neteko susidurti su narkotikais, skatinančiais elgesį kieno nors interesais. - profesorius Davidas Hughesas.
Hughesas atrado grybus, kurie valdo vorų, utėlių ir musių smegenis.
Tai nėra atsitiktinumas, natūrali atranka ar kito proceso šalutiniai produktai. Šie vabzdžiai prieš jų valią siunčiami ten, kur neturėtų būti, bet grybai mėgsta. Kai užkrėstas skruzdėles perkėlėme į kitus lapus, grybai tiesiog neišdygo. - profesorius Davidas Hughesas
KAIP sugalvoti antibiotikai
Yra teigiama pusė to, kad grybai gali sukelti stiprius nuodus. Kai kurie iš šių nuodų yra veiksmingi ginklai prieš mūsų bendrus priešus. Pavyzdžiui, mikrobai.
Geriausi antibiotikai yra grybuose. - Paulas Stemetsas, mikologas.
Iš 160 tūkstančių grybų rūšių, kurių kūnuose yra sudėtingų cheminių junginių, mokslas sugebėjo iššifruoti ir atgaminti tik 20, o tarp jų buvo rasti keli svarbiausi vaistai.
Yra priežastis, dėl kurios grybai gamina vaistus. Jie visada auga blogiausiose vietose, drėgnose, karštose vietose, kuriose yra „mikrobų ir virusų gamyklos“. Daugelis augalų neturi apsaugos nuo šių veiksnių, tačiau grybai atsispiria. Garsusis vaistas „Lipitor“, kuris yra vienas iš nedaugelio mums žinomų cholesterolio ir diabeto sprendimų, rastas raudonuose kinų grybuose. O enoki ir šitake grybai yra įtraukti į vaistų krepšelį, kuriuos gauna vėžiu sergantys pacientai Japonijoje. - Elinor Shavit, mikrologas.
Deja, vaistų nuo grybų įvairovė nuolat mažėja. Priežastis - sumedėjusių miškų sunaikinimas, ypač Amazonijoje.
Kartu su kitomis gyvybės formomis mes taip pat naikiname grybus. Jų veislių skaičius nuolat mažėja ir tai mane jaudina vien dėl savanaudiškų priežasčių. Pasaulis pristatė stulbinančią dovaną - didžiulę natūralią laboratoriją, skirtą vaistams gaminti. Nuo penicilino iki vaistų nuo vėžio, AIDS, gripo ir senatvinių ligų. Senovės egiptiečiai grybus ne veltui vadino „mirties dievu“. Šiandien mes nuolat naikiname šią laboratoriją … - Paulas Stemetsas, mikologas.
Stemetsas kalba apie fomitopsio grybą. Šis grybas, atrastas 1965 m., Pasirodė esąs veiksminga priemonė nuo tuberkuliozės, ir šiandien jis auga tik penkiose JAV vietose. Europoje šis grybas jau visiškai išnyko.
Su specialistų grupe dešimtys kartų ėjome į miškus, bandydami rasti dar kelis panašius grybus. Po didelių pastangų pagaliau radome vieną mėginį, kurį mums pavyko išauginti laboratorijoje. Kas žino, kiek žmonių šis grybas sutaupys ateityje. - Paulas Stemetsas, mikologas.
Praėjusiais metais Stemets prisijungė prie JAV Gynybos departamento biologinės gynybos programos ir padėjo ieškoti ir išsaugoti 300 retų grybų rūšių.
Atlikome eksperimentą: surinkome keturias krūvas šiukšlių. Vieną mes naudojome kaip kontrolę; į kitus du pridėjome cheminių ir biologinių medžiagų, kurios skaido atliekas; virš pastarųjų buvo purškiamos grybų sporos. Grįžę po dviejų mėnesių radome tris tamsius vaisius ir vieną ryškų, apaugusį šimtais kilogramų grybų … Kai kurios nuodingos medžiagos virto organinėmis. Grybai priviliojo vabzdžius, dėjo kiaušinėlius, iš kurių išsirito vikšrai, o paskui pasirodė paukščiai - ir visa krūva virto žaliąja kalva, pilna gyvybės. Kai bandėme tą patį padaryti užterštose upėse, atkreipėme dėmesį į apsivalymo nuo nuodų procesą. Štai ką ištirti! Galbūt visas mūsų taršos problemas galima išspręsti tinkamais grybais. - Paulas Stemetsas, mikologas.
KUR yra smegenys?
Vienas vertinimų yra tas, kad grybuose jis veikia taip pat, - sako Toshiyuki. - Grynai biologiniu požiūriu, kiekvienas voratinklis atskirai gauna cheminius signalus, kur eiti ir ko vengti. Šių signalų suma sukuria tam tikrą sprendimų priėmimo sistemą. Kitaip tariant, grybo intelektas yra jo tinkle. Pridėkite tą milijonų metų evoliuciją sunkiausiomis sąlygomis, padauginę iš šimtų tūkstančių skirtingų rūšių, ir jūs turite tai, kas vis tiek turėtų būti pakankamai protinga “.
- Ir tai yra jūsų paaiškinimas, kas vyksta?
- Tai yra pradžia.
Ignat gvazdikas