Mire gondolnak a gombák?
- 2000-ben Toshiyuki Nakagaki professzor, a Hokkaidói Japán Egyetem biológusa és fizikusa vett egy mintát egy sárga penészből, és a labirintus bejáratához tette, amelyet az egerek intelligenciájának és memóriájának tesztelésére használnak. Az útvesztő másik végén egy kockacukrot tett.
A Physarum polycephalum mintha cukorszagot érzett volna, és csíráját kezdte küldeni, hogy ezt keresse. A gomba pókhálója az útvesztő minden kereszteződésében kettéágazott, a zsákutcába esők pedig megfordultak, és más irányba kezdtek nézni. Több órán keresztül gombaháló töltötte meg a labirintus átjáróit, és a nap végére egyikük cukorhoz jutott.
Ezt követően Toshiyuki és kutatócsoportja kivett egy darabot az első kísérletben részt vevő gomba pókhálójából, és egyazon útvesztő másolatának bejáratához tette, szintén a másik végén cukorkockával. A történtek mindenkit ámulatba ejtettek. A pókháló már az első pillanatban kettéágazott: az egyik hajtás egyetlen további fordulat nélkül a cukor felé vette az utat, a másik felmászott a labirintus falára, és közvetlenül a mennyezet mentén egyenesen a cél felé haladt. A gombaháló nemcsak megjegyezte az utat, hanem megváltoztatta a játékszabályokat is.
Bátorkodtam ellenállni annak a hajlamnak, hogy ezeket a lényeket növényekként kezeljük. Amikor több évig kutat a gombákról, két dolgot kezd észrevenni. Először is, a gomba közelebb van az állatvilághoz, mint amilyennek látszik. Másodszor, cselekedeteik néha úgy néznek ki, mint egy tudatos döntés eredménye. Úgy gondoltam, hogy a gombáknak lehetőséget kell adni arra, hogy megpróbálják megoldani a találós kérdéseket … - Toshiyuki Nakagaki
Toshiyuki további kutatásai azt találták, hogy a gombák sokkal gyorsabban tudják megtervezni a szállítási útvonalakat, mint a hivatásos mérnökök. Toshiyuki vett egy japán térképet, és az ország nagyobb városainak megfelelő helyeken élelmiszer-darabokat helyezett el. "Tokióba" tette a gombákat. 23 óra elteltével lineáris pókhálót építettek az összes ételdarabra. Az eredmény a Tokió körüli vasúti hálózat szinte pontos mása.
Nem olyan nehéz több tucat pontot összekapcsolni; de hatékony és leggazdaságosabb összekapcsolás egyáltalán nem könnyű. Úgy gondolom, hogy kutatásunk nem csak az infrastruktúra fejlesztésének megértésében segít, hanem abban is, hogyan lehet hatékonyabb információs hálózatokat kiépíteni. - Toshiyuki Nakagaki
Promóciós videó:
MÁS LÉNY RIDDLE
Konzervatív becslések szerint a Földön körülbelül 160 ezer gombatörzs található, amelyek többsége lenyűgöző képességekkel rendelkezik.
Például Csernobilban egy olyan gombát fedeztek fel, amely radioaktív termékekkel táplálkozik, és ugyanakkor tisztítja a körülötte levő levegőt. Ezt a gombát találták egy megsemmisült atomerőmű falán, amely a katasztrófa után sok éven át több kilométeres körzetben sugárzást okozott, amely minden életet elpusztított.
Az amazoniai erdő felfedezése során a Yale Egyetem két biológus hallgatója megtalálta a Pestalotiopsis microspora gombát, amely lebonthatja a műanyagot. Ezt a képességet fedezték fel, amikor a gomba megette a petri-csészét, amelyben termesztették.
Eddig sem a tudományunk, sem a technológiánk nem képes erre. A műanyag szennyeződés az egyik legnagyobb technológiai probléma. Ma nagy reményeket fűzünk ehhez a gombához. - Scott A. Strobl professzor.
Az Amerikai Bioenergia Intézet genetikusainak sikerült elérniük, hogy a gomba törzs gyorsabban emésztse meg a természetes cukor-xilózt. Ennek a felfedezésnek a potenciális jelentősége a tiszta bioüzemanyag előállításának új, olcsó és gyors módjának létrehozásában rejlik.
Úgy tűnik, hogy egy "primitív" szervezet, agy nélkül és mozgáskorlátozottan, csodákat tesz a tudomány hatalmán kívül?
Ahhoz, hogy megpróbálja megérteni a gomba világát, először meg kell magyaráznia valamit. A shiitake, a portobello és a sampinyon nem csak az ehető gombák neve. Mindegyikük élő szervezet, amely a vékonyabb pókhálók millióinak hálózatát képviseli a föld alatt. A földből kikandikáló gombák csak ezeknek a pókhálóknak az „ujjbegyei”, azok az „eszközök”, amelyekkel a test szétszórja magjait. Minden ilyen „ujj” több ezer spórát tartalmaz. A szél és az állatok hordozzák őket. Amikor a spórák a földbe esnek, új hálókat hoznak létre, és új gombákkal csíráznak.
Ez a lény oxigént lélegez. Biológiai szempontból annyira szokatlan, hogy saját királyságához tartozik, elválasztva mind az állatoktól, mind a növényektől.
De mit tudunk valójában erről az életformáról?
Nem tudjuk, mi készteti a pókhálók földalatti rendszerét egy bizonyos pillanatban arra, hogy gombákat engedjen a föld felszínére; miért nő az egyik gomba az egyik fa, a másik a másik felé; és miért termelnek közülük halálos mérgeket, míg mások ízletesek, egészségesek és illatosak. Egyes esetekben nem is tudjuk megjósolni a fejlődésük ütemtervét. A gombák három, vagy akár 30 év múlva is megjelenhetnek, miután spórájuk megtalálja a megfelelő fát. Más szavakkal, még a legalapvetőbb dolgokat sem ismerjük a gombáról. - Michael Pollan, kutató.
HALOTT KIRÁLYNÉ
Nehéz megértenünk a gombákat anatómiai felépítésük miatt. Amikor egy paradicsomot vesz a kezébe, akkor az egész paradicsomot a kezében tartja. De nem lehet kitépni a gombát és megvizsgálni annak szerkezetét. A gomba csak egy nagy és összetett szervezet gyümölcse. A pókhálók hálója túl vékony ahhoz, hogy megsemmisüljön a földtől anélkül, hogy megsérülne. - Sgula Motspi, mikrobiológus.
További probléma, hogy az erdei gombák többségét nem lehet háziasítani, és nagyon nehéz őket termeszteni, mind kutatási, mind ipari célokra.
Csak egy bizonyos almot választanak, maguk döntik el, hogy mikor csíráznak. Gyakran választásuk olyan öreg fákra esik, amelyeket nem lehet más helyre vinni. És még ha több száz megfelelő fát is telepítünk az erdőbe, és spórák milliárdjait szórjuk a földre, nincs garancia a gombák ésszerű időn belüli megszerzésére. - Michael Pollan, kutató.
A gombák táplálkozásának, növekedésének, szaporodásának és energiatermelésének rendszere teljesen eltér az állatokétól. Nincs klorofilljuk, ezért a növényekkel ellentétben nem közvetlenül használják fel a nap energiáját. A sampinyon, a shiitake és a portobello például egy fonnyadt növény almán nő.
Az állatokhoz hasonlóan a gombák is megemésztik az ételt, de velük ellentétben a testen kívül is megemésztik az ételeket: a gombák enzimeket választanak ki, amelyek lebontják a szerves anyagokat alkotóelemeikbe, majd elnyelik ezeket a molekulákat.
Ha a föld a földgömb gyomra, akkor a gomba az emésztőnedve. A szerves anyagok lebontására és feldolgozására való képességük nélkül a föld már régen megfulladt volna. A holt anyag végtelenül felhalmozódna, a szén körforgása megszakadna, és minden élőlény élelem nélkül maradna.
Kutatásunk során az életre és a növekedésre koncentrálunk, de természetükben a halál és a bomlás egyaránt fontos. A gombák a halál országának vitathatatlanul uralkodói. Ezért egyébként nagyon sokan vannak a temetőkben. De a legnagyobb titok a gomba hatalmas energiája. Vannak gombák, amelyek képesek feltörni az aszfaltot, világítani a sötétben, egy csomó petrolkémiai hulladékot feldolgozni egyik napról a másikra, és ehető és tápláló termékké alakítani. A Coprinopsis atramentaria gomba néhány óra alatt képes termőtestet növeszteni, majd egy nap alatt fekete tinta tócsájává válik.
A hallucinogén gombák megváltoztatják az emberek véleményét. Vannak mérgező gombák, amelyek megölhetnek egy elefántot. A paradoxon az, hogy mindegyik apró mennyiségű kalóriát tartalmaz, amelyet a kutatók általában az energia mérésére használnak. Úgy tűnik, hogy az energia mérésének módja nem illik ide. Kalóriák jellemzik a növényekben tárolt napenergiát. De a gombák gyengén kapcsolódnak a naphoz. Éjjel csíráznak, nappal pedig elsorvadnak. Az energiájuk valami egészen más.
- Michael Pollan, kutató.
INTERNET A FÖLD ALATT
A micélium az a komplex infrastruktúra, amelyen a világ összes növénye található. Tíz köbcentis talajban nyolc kilométernyi pókháló található meg. Az emberi láb körülbelül félmillió kilométernyi, szorosan egymás melletti pókhálót takar. - Paul Stemets, mikológus.
Mi történik ezekben a hálózatokban?
Az 1990-es évek elején felmerült az az ötlet, hogy e pókhálók hálója nemcsak ételt és vegyszereket közvetít, hanem intelligens és önállóan tanuló kommunikációs hálózat is. Könnyű felismerni a megszokott struktúrát, ha megnézzük ennek a hálózatnak a kis szakaszait is. Az internet grafikus ábrázolása pontosan ugyanúgy néz ki. A hálózat elágazik, és ha az egyik elágazás meghibásodik, akkor azt gyorsan megkerülik. A stratégiai területeken elhelyezkedő csomópontjai a kevésbé aktív helyek miatt jobban ellátják az áramot, és kibővültek. Ezeknek a pókhálóknak érzékenységük van. És minden egyes hálózat továbbíthatja az információt a teljes hálózatra.
És nincs "központi szerver". Minden pókháló független, és az általa összegyűjtött információk minden irányban továbbíthatók a hálózatra. Így az Internet alapmodellje mindig is létezett, csak a földben rejtőzött. - Paul Stemec, mikológus
Maga a hálózat úgy tűnik, hogy korlátlanul képes növekedni. Például Michigan államban egy micéliumot találtak, amely kilenc négyzetkilométeres területen nőtt a föld alatt. Becslések szerint körülbelül 2000 éves.
Mikor dönt a hálózat gombatermesztésről?
Néha ennek oka a hálózat jövőjét fenyegető veszély. Ha a hálót tápláló erdő kiég, a micélium abbahagyja a cukrok bejutását a fa gyökereiből. Ezután a gombákat a legtávolabbi végén csírázza, így azok gombaspórákat terjesztenek, "felszabadítják" a génjeit, és lehetőséget adnak számukra, hogy új helyet találjanak. Így jelent meg a „gomba eső után” kifejezés. Az eső a szerves rothadást mossa le a földről, és lényegében megfosztja a hálózatot áramforrásától - akkor a hálózat vitákkal "mentőcsoportokat" küld új menedékhely után kutatva.
RÁNTOK RÉSZÉRE
Az "új otthon megtalálása" egy másik dolog, amely megkülönbözteti a gombákat az állat- és növényvilágtól. Vannak gombák, amelyek úgy terjesztik a spóráikat, mint a gyümölcsök. Mások feromonokat állítanak elő, amelyek az élőlényeket kényszeresen megkívánják. A fehér szarvasgombagyűjtők disznók keresésére használják, mivel ezeknek a gombáknak az illata hasonló az alfa kanhoz.
A gombák terjedésének azonban vannak összetettebb és brutálisabb módjai. A Megaloponera foetens faj nyugat-afrikai hangyáinak megfigyelése azt rögzítette, hogy minden évben magas fákra másznak, és olyan erővel szúrják át az állukat a törzsbe, hogy utána nem tudnak kiszabadulni és meghalni. Korábban nem volt hangyák tömeges öngyilkossága.
Kiderült, hogy a rovarok akaratuk ellenére cselekszenek, és valaki más halálra küldi őket. Ennek oka a הטומנטלה gomba legkisebb spórája, amelyeknek néha sikerül a hangyák szájába kerülniük. A rovar fejébe kerülve a spóra vegyi anyagokat juttat az agyába. Ezt követően a hangya megmászni kezdi a legközelebbi fát, és az állkapcsát a kérgébe süllyeszti. Itt mintha rémálomból ébredne, megpróbálja kiszabadítani magát, és végül kimerülten meghal. Körülbelül két hét múlva mushroomsומנטלה gomba kel ki a fejéből.
Kameruni fákon több száz gomba látható a hangyák testéből. A gombák számára ez az agy feletti erő a szaporodás eszköze: a hangya lábaival másznak egy fára, és a magasság elősegíti spóráik szél általi terjedését; így új otthonokat találnak maguknak és …. új hangyák.
A thaiföldi "zombi gomba", az Ophiocordyceps unilateralis arra ösztönzi a rajta tápláló hangyákat, hogy másszanak fel egyes növények leveleire. A fertőzött hangyák által erre megtett távolság sokkal nagyobb, mint a szokásos életük során mért távolságok, ezért a levelek elérésekor a rovarok fáradtságban és éhségben pusztulnak el, és két hét múlva gomba kel ki testükből.
Ezek a lények talán a legcsodálatosabbak mind közül, amit láttam. Úgy gondoljuk, hogy LSD-szerű vegyszereket gyártanak, de még nem találkoztunk olyan gyógyszerekkel, amelyek valakinek érdekében viselkedést váltanak ki. - David Hughes professzor.
Hughes olyan gombákat fedezett fel, amelyek irányítják a pókok, a tetvek és a legyek agyát.
Ez nem véletlen, természetes szelekció vagy más folyamat melléktermékei. Ezeket a rovarokat akaratuk ellenére oda küldik, ahova nem kellene, de a gombák kedvelik. Amikor a fertőzött hangyákat más levelekre helyeztük át, a gombák egyszerűen nem csíráztak. - David Hughes professzor
HOGYAN FELTALÁLTAK AZ ANTIBIOTIKUMOKRA
Pozitív oldala van annak, hogy a gomba erős mérgeket képes előállítani. Ezen mérgek némelyike hatékony fegyver a közös ellenségeink ellen. Például mikrobák.
A legjobb antibiotikumok a gombákban találhatók. - Paul Stemets, mikológus.
A 160 ezer gombafajból, amelyek teste összetett kémiai vegyületeket tartalmaz, a tudomány csak 20-at tudott megfejteni és szaporítani, és közülük több legfontosabb gyógyszert is találtak.
Ennek oka a gombák gyógyszerek előállítása. Mindig a legrosszabb helyeken nőnek, nedves, forró helyeken, olyan helyeken, amelyek "mikrobák és vírusok gyárai". A legtöbb növénynek nincs védelme ezen tényezők ellen, de a gombák ellenállnak. A vörös kínai gombában megtalálták a jól ismert Lipitor gyógyszert, amely a koleszterin és a cukorbetegség kevés ismert megoldásának egyike. Az enoki és a shiitake gomba pedig szerepel a rákos betegek által Japánban kapott gyógyszerek kosarában. - Elinor Shavit, mikrológus.
Sajnos a gombás gyógyszerek sokfélesége folyamatosan csökken. Ennek oka a fás erdők pusztulása, különösen az Amazonasban.
Más életformákkal együtt a gombákat is elpusztítjuk. Fajtáik száma folyamatosan csökken, és ez pusztán önző okokból aggaszt. Lenyűgöző ajándékot mutatott be a világ - egy hatalmas természetes laboratórium a gyógyszerek előállításához. A penicillintől a rák, AIDS, influenza és szenilis betegségek elleni gyógyszerekig. Az ókori egyiptomiak a gombákat okkal nevezték „a halál istenének”. Ma következetesen pusztítjuk ezt a laboratóriumot … - Paul Stemets, mikológus.
Stemets a fomitopsis gombáról beszél. Az 1965-ben felfedezett gomba a tuberkulózis elleni hatékony gyógymódnak bizonyult, és ma már csak öt helyen terem az Egyesült Államokban. Európában ez a gomba már teljesen eltűnt.
Szakemberek csoportjával több tucatszor mentünk az erdőkbe, és megpróbáltunk még több hasonló gombát találni. Hosszú erőfeszítések után végül találtunk egy mintát, amelyet a laboratóriumban sikerült felnevelnünk. Ki tudja, hány embert spórol meg a jövőben. - Paul Stemets, mikológus.
Tavaly Stemets csatlakozott az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának biológiai védelmi programjához, és 300 ritka gombafaj megtalálásában és megőrzésében segített.
Kísérletet hajtottunk végre: négy halom szemetet gyűjtöttünk össze. Az egyiket kontrollként használtuk; a másik kettőbe vegyi és biológiai anyagokat adtunk, amelyek lebontják a hulladékot; az utóbbi felett gomba spórákat szórtak. Két hónappal később visszatérve találtunk három sötét, magányos halmot és egy fényeset, benőtt a több száz kilogrammos gomba … A mérgező anyagok egy része szervessé vált. A gomba vonzotta a rovarokat, tojást raktak le, amelyekből kikeltek a hernyók, majd megjelentek a madarak - és az egész halom élettel teli zöld dombrá változott. Amikor ugyanezt próbáltuk tenni a szennyezett folyókban, megjegyeztük a mérgektől való megtisztulás folyamatát. Itt van, amit érdemes felfedezni! Talán minden szennyezési problémánk megoldható a megfelelő gombákkal. - Paul Stemets, mikológus.
Hol van az agy?
"Az egyik becslés szerint hasonlóan működik a gombákban is" - mondja Toshiyuki. "Pusztán biológiai szempontból minden egyes pókháló külön-külön kap kémiai jeleket arról, hogy merre kell mozogni és mit szabad elkerülni. Ezeknek a jeleknek az összege egyfajta döntéshozatali rendszert hoz létre. Más szavakkal, a gomba intelligenciája a hálózatában van. Ha ehhez hozzáadjuk a legnehezebb körülmények közötti, több millió éves evolúciót, megszorozva százezer különféle fajjal, és van valami, aminek amúgy is elég okosnak kell lennie."
- És ez a magyarázata annak, ami történik?
- Ez a kezdet.
Ignat szegfű