Очень познавательная статья, копипаста, но очень интересная.
В 2000-м году профессор Тошиюки Накагаки, биолог и физик из японского университета Хоккайдо, взял образец желтого плесневого гриба и положил его у входа в лабиринт, который используется для проверки интеллекта и памяти мышей. В другой конец лабиринта он поместил кубик сахара.
[cut=Читать далее......]
Physarum polycephalum словно почувствовал запах сахара и начал посылать свои ростки на его поиски. Паутинки гриба раздваивались на каждом перекрёстке лабиринта, и те из них, которые попадали в тупик, разворачивались и начинали искать в других направлениях. В течение нескольких часов грибные паутинки заполнили проходы лабиринта, и к концу дня одна из них нашла дорогу к сахару.
После этого Тошиюки и группа его исследователей взяли кусочек паутинки гриба, участвовавшей в первом опыте, и положили его у входа копии того же лабиринта, также с кубиком сахара на другом его конце. Произошедшее поразило всех. В первое же мгновение паутинка разветвилась на две: один отросток проложил свой путь к сахару, без единого лишнего поворота, другой – вскарабкался по стене лабиринта и пересёк его напрямую, по потолку, прямо к цели. Грибная паутинка не только запомнила дорогу, но и изменила правила игры.
Я осмелился сопротивляться склонности относиться к этим созданиям, как к растениям. Когда ты занимаешься исследованиями грибов в течение нескольких лет, то начинаешь обращать внимание на две вещи. Во-первых, грибы ближе к животному миру, чем это кажется. Во-вторых, их действия иногда выглядят, как результат сознательного решения. Я подумал, что грибам стоит дать возможность попробовать решить загадки... — Тошиюки Накагаки
Дальнейшие исследования Тошиюки установили, что грибы могут планировать транспортные маршруты не хуже и намного быстрее инженеров-профессионалов. Тошиюки взял карту Японии и поместил кусочки пищи в местах, соответствующих крупным городам страны. Грибы он положил «на Токио». Спустя 23 часа они построили линейную сеть паутинок ко всем кусочкам пищи. В результате получилась почти точная копия железнодорожной сети вокруг Токио.
Не так уж сложно соединить несколько десятков точек; а вот соединить их эффективно и наиболее экономно – это уже совсем не просто. Я верю, что наши исследования не только помогут понять, как улучшать инфраструктуру, но и как строить более эффективные информационные сети. – Тошиюки Накагаки
ЗАГАДКА ДРУГОГО СУЩЕСТВА
Только по скромным оценкам, на Земле существует около 160 тыс. штаммов грибов, большинство из которых обладают впечатляющими способностями.
К примеру, в Чернобыле был обнаружен гриб, питающийся радиоактивными продуктами и, заодно, очищающий воздух вокруг себя. Этот гриб был найден на стене разрушенной АЭС, которая в течение многих лет после катастрофы продолжала производить излучение, уничтожающее всё живое в радиусе нескольких километров.
Исследуя леса Амазонки, двое студентов-биологов из Йельского университета нашли грибок Pestalotiopsis microspora, способный разлагать пластик. Эта способность обнаружилось, когда грибок съел чашку Петри, в которой его выращивали.
До сих пор ни наша наука, ни наша технология не способны на это. Загрязнение пластиком является одной из самых больших технологических проблем. Сегодня мы возлагаем огромные надежды на этот грибок. — Профессор Скот А. Стробл
Генетикам из Американского Института Биоэнергии удалось добиться того, чтобы штамм грибов быстрее переваривал природный сахар — ксилозу. Потенциальное значение этого открытия заключается в создании нового, дешевого и быстрого способа производства чистого биологического топлива.
Казалось бы, каким образом «примитивный» организм, не имеющий мозга и ограниченный в передвижении, творит чудеса, неподвластные науке?
Чтобы попытаться понять мир гриба, надо сначала кое-что пояснить. Шиитаке, портобелло и шампиньон – это не только названия съедобных грибов. Каждый из них — это живой организм, представляющий сеть из миллионов тончайших паутинок под землёй. Выглядывающие из земли грибы – это только «кончики пальцев» этих паутинок, «инструменты», с помощью которых организм распространяет свои семена. В каждом таком «пальце» содержатся тысячи спор. Их разносят ветер и животные. Когда споры попадают в землю, то создают новые сети, и прорастают новыми грибами.
Это существо дышит кислородом. Оно так необычно с биологической точки зрения, что его относят к собственному царству, отделив и от животных и от растений.
Но что мы действительно знаем об этой форме жизни?
Мы не знаем, что побуждает подземную систему паутинок в определённый момент выпустить грибы на поверхность земли; почему один гриб растёт в сторону одного дерева, а другой – в сторону другого; и почему одни из них вырабатывают смертельные яды, а другие – вкусны, полезны и ароматны. В некоторых случаях мы даже не можем предсказать временной график их развития. Грибы могут появиться через три года, а могут и через 30 лет после того, как их спора нашла подходящее дерево. Иными словами, мы не знаем о грибах даже самых основных вещей. — Майкл Поллан, исследователь
КОРОЛЕВА МЁРТВЫХ
Нам трудно понять грибы из-за их анатомического строения. Когда вы берёте в руку помидор, вы держите в руке весь помидор, как он есть. Но вы не можете сорвать гриб и исследовать его структуру. Гриб – всего лишь плод большого и сложного организма. Сеть паутинок слишком тонка, чтобы её можно было очистить от земли, не повредив. — Сгула Моцпи, микробиолог
Ещё одна проблема заключается в том, что большинство лесных грибов невозможно одомашнить и очень трудно выращивать, как для исследования, так и в промышленных целях.
Они выбирают лишь определённую подстилку, сами решают когда прорастать. Часто их выбор падает на старые деревья, которые невозможно перенести на другое место. И даже если мы посадим в лесу сотни подходящих деревьев и распылим по земле миллиарды спор, то не будет никакой гарантии получения грибов в приемлемое время. — Майкл Поллан, исследователь
Системы питания, роста, размножения и производства энергии у грибов совершенно другие, чем у животных. У них нет хлорофилла, и поэтому, в отличие от растений, они не используют напрямую энергию солнца. Шампиньоны, шиитаке и портобелло, например, растут на подстилке из завядших растений.
Подобно животным, грибы переваривают пищу, но, в отличие от них, переваривают пищу вне своих тел: грибы выделяют ферменты, которые разлагают органическое вещество на его составляющие, а потом впитывают эти молекулы.
Если почва – это желудок земного шара, то грибы – его пищеварительные соки. Без их способности разлагать и перерабатывать органические вещества, земля давно бы задохнулась. Мертвая материя бесконечно бы накапливалась, углеродный цикл прервался, и всё живое осталось бы без пищи.
В своих исследованиях мы фокусируемся на жизни и росте, но в природе не менее важны смерть и распад. Грибы являются бесспорными правителями царства смерти. Поэтому, кстати, их так много на кладбищах. Но самая большая тайна – это огромная энергия грибов. Есть грибы, способные взломать асфальт, светиться в темноте, переработать за ночь целую кучу нефтехимических отходов и превратить её в съедобный и питательный продукт. Гриб Coprinopsis atramentaria способен за несколько часов вырастить плодовое тело и после этого, за один день, превратиться в лужу чёрных чернил. Галлюциногенные грибы меняют сознание людей. Есть ядовитые грибы, способные убить слона. И парадокс в том, что все они содержат крошечное количество калорий, с помощью которых исследователи обычно измеряют энергию. Наш способ измерения энергии, по-видимому, здесь не подходит. Калории характеризуют солнечную энергию, хранящуюся в растениях. Но грибы слабо связаны с солнцем. Они прорастают ночью и вянут днём. Их энергия — это что-то совсем другое.
— Майкл Поллан, исследователь
ИНТЕРНЕТ ПОД ЗЕМЛЁЙ
Грибница – это сложная инфраструктура, на которой располагаются все растения в мире. В десяти кубических сантиметрах почвы можно найти восемь километров её паутинок. Ступня человека покрывает около полумиллиона километров тесно расположенных паутинок. — Пол Стемец, миколог
Что происходит в этих паутинках?
В начале 1990-х годов впервые возникла идея о том, что сеть этих паутинок не только передаёт питание и химические вещества, но и является умной и самообучающейся сетью связи. Рассматривая даже небольшие участки этой сети, легко узнать знакомую структуру. Графическое изображение интернета выглядят точно так же. Сеть ветвится, и если одна из ветвей выходит из строя, то она быстро заменяется обходными путями. Её узлы, находящиеся в стратегических районах, лучше снабжаются питанием за счёт менее активных мест, и укрупняются. У этих паутинок есть чувствительность. И каждая паутинка может передать информацию всей сети.
И нет никакого «центрального сервера». Каждая паутинка самостоятельна, и собираемая ею информация может передаваться в сеть по всем направлениям. Таким образом, базовая модель интернета существовала во все времена, только пряталась она в земле. — Пол Стемец, миколог
Сама сеть, похоже, может расти до бесконечности. К примеру, в штате Мичиган была найдена грибница, которая разрослась под землёй на площадь в девять квадратных километров. По оценкам, её возраст составляет около 2000 лет.
Когда сеть решает вырастить грибы?
Иногда причиной является опасность для будущего сети. Если лес, питающий сеть, сгорает, грибница прекращает получать сахары от древесных корней. Тогда она проращивает грибы на самых отдалённых своих концах, чтобы они распространяли грибные споры, «освободили» её гены и дали им возможность найти новое место. Так появилось выражение «грибы после дождя». Дождь вымывает из земли органическую гниль и, в сущности, лишает сеть источника её питания — тогда сеть и посылает «спасательные отряды» со спорами на поиски нового пристанища.
КОШМАР ДЛЯ НАСЕКОМЫХ
«Поиск нового дома» – это ещё одно, что отличает грибы от царства животных и растений. Есть грибы, которые распространяют свои споры подобно тому, как фрукты распространяют свои семена. Другие вырабатывают феромоны, побуждающие живых существ навязчиво их жаждать. Собиратели белых трюфелей используют для поисков свиней, так как запах этих грибов похож на запах альфа-кабана.
Однако существуют и более сложные и жестокие способы распространения грибов. Наблюдение за западноафриканскими муравьями вида Megaloponera foetens зафиксировало, что они ежегодно взбираются на высокие деревья, и с такой силой вонзают свои челюсти в ствол, что после этого не могут освободиться и погибают. Ранее случаи массового самоубийства муравьёв не наблюдались.
Оказалось, что насекомые действуют против своей воли, и кто-то другой посылает их на смерть. Причина – мельчайшие споры гриба הטומנטלה, которым иногда удаётся попасть во рты муравьёв. Находясь в голове насекомого, спора посылает в его мозг химические вещества. После этого муравей начинает карабкаться на ближайшее дерево и вонзает челюсти в его кору. Здесь, словно очнувшись от кошмара, он начинает пытаться освободиться и, в конце концов, обессиленный, – умирает. Примерно через две недели из его головы прорастают грибы הטומנטלה.
На деревьях в Камеруне можно увидеть сотни грибов, растущих из тел муравьёв. Для грибов эта власть над мозгом является средством размножения: они используют лапки муравья, чтобы взобраться на дерево, а высота помогает распространению их спор ветром; так они находят себе новые дома и…. новых муравьёв.
Тайский «гриб зомби» Ophiocordyceps unilateralis побуждает питающихся им муравьев вскарабкиваться на листья некоторых растений. Расстояние, которое преодолевают для этого зараженные муравьи, значительно превышает расстояния в их обычной жизни, и потому, добравшись до листьев, насекомые умирают от усталости и голода, а спустя две недели из их тел прорастают грибы.
Это существа, возможно, самые поразительные из всех виденных мною. Мы считаем, что они вырабатывают химические вещества подобные ЛСД, но мы ещё не встречали наркотики, которые вызывают поведение, соответствующее чьим-то интересам. — Профессор Дэвид Хьюз
Хьюз обнаружил грибы, управляющие мозгом пауков, вшей и мух.
Это не совпадение, естественный отбор или побочные явления другого процесса. Эти насекомые посылаются против своей воли туда, где им не стоит быть, но нравится грибам. Когда мы перенесли зараженных муравьёв на другие листья, то грибы просто не проросли. — Профессор Дэвид Хьюз
КАК ИЗОБРЕЛИ АНТИБИОТИКИ
В том, что грибы могут вырабатывать сильные яды, есть и положительная сторона. Некоторые из этих ядов являются эффективным оружием против наших общих врагов. Например, микробов.
Источник лучших антибиотиков – в грибах. — Пол Стемец, миколог
Из 160 тыс. видов грибов, тела которых содержат сложные химические соединения, наука смогла расшифровать и воспроизвести только 20, и среди них найдены несколько важнейших лекарств.
Существует причина, по которой грибы производят лекарства. Они всегда растут в самых плохих местах, в сырости, в жаре, в местах, которые представляют собой «фабрики микробов и вирусов». У большинства растений нет защиты от этих факторов, а вот грибы – сопротивляются. Известное лекарство Липитор, являющееся одним из немногих известных нам решений для проблем с холестерином и диабетом, было обнаружено в красном китайском грибе. А грибы еноки и шиитаке входят в корзину лекарств, получаемых онкологическими больными в Японии. — Элинор Шавит, микролог
К сожалению, разнообразие грибных лекарств постоянно уменьшается. Причина – в уничтожении древесных лесов, особенно – в бассейне Амазонки.
Заодно с другими формами жизни, мы уничтожаем и грибы. Число их разновидностей постоянно уменьшается и это беспокоит меня из чисто корыстных соображений. Мир преподнёс ошеломляющий подарок – огромную природную лабораторию по изготовлению лекарств. От пенициллина и до средств от рака, СПИДа, гриппа и старческих болезней. Древние египтяне неспроста называли грибы «богом смерти». Сегодня мы последовательно уничтожаем эту лабораторию… — Пол Стемец, миколог
Стемец рассказывает о грибе фомитопсис. Этот гриб, найденный в 1965 году, проявил себя эффективным средством от туберкулёза, а сегодня он растёт только в пяти местах на территории США. В Европе этот гриб уже полностью исчез.
С группой специалистов мы десятки раз отправлялись в леса, пытаясь найти ещё несколько подобных грибов. После долгих усилий мы всё-таки нашли один образец, который удалось вырастить в лаборатории. Кто знает, скольких людей спасёт этот гриб в будущем. — Пол Стемец, миколог
В прошлом году Стемец присоединился к программе биологической защиты минобороны США и помогал в поиске и сохранении 300 редких видов грибов.
В трёх из них мы нашли естественную защиту от вирусов оспы. Доктор Эрл Керн, являющийся крупнейшим специалистом по чёрной оспе, не поверил своим глазам. Всё то, что самые дорогие лаборатории производили последние 40 лет, эти грибы делают сами. — Пол Стемец, миколог
Ещё одна вещь, открытая в последние годы, – возможность использования грибов для очистки загрязнённых районов.
Мы провели эксперимент: собрали четыре кучи отбросов. Одна использовалась нами как контрольная; в две другие мы добавили химические и биологические вещества, разлагающие мусор; над последней – распылили грибные споры. Вернувшись через два месяца, мы обнаружили три тёмных зловонных кучи и одну яркую, заросшую сотнями килограммов грибов… Часть ядовитых веществ превратились в органические. Грибы привлекли насекомых, те отложили яйца, из которых вылупились гусеницы, и тогда появились птицы – и вся эта куча превратилась в зелёный, полный жизни холм. Когда мы попробовали сделать то же самое в загрязнённых реках, то отметили процесс очищения от ядов. Вот что надо исследовать! Возможно, все наши проблемы с загрязнением можно решить с помощью подходящих грибов. — Пол Стемец, миколог
А ГДЕ ЖЕ МОЗГ?
Если грибы – это такой сложный и умный организм, то где же тот орган, в котором концентрируются данные и принимаются решения? Другими словами: где же мозг? Я спрашиваю об этом профессора Тошиюки Накагаки и на несколько мгновений на телефонной линии наступает тишина. «Этот вопрос напоминает мне другой: Кто управляет миром?», – говорит он.
«У людей есть склонность искать систему управления, какой-то центральный узел, к которому всё стекается и из которого всё исходит», – говорит он. «Но в мире биологии и физики, и я думаю, что и в других областях, это работает не так. У Токио есть центральный мозг? У Интернета? А как насчёт муравейников и пчелиных ульев? И кто командует миллионами пешеходов на тротуаре Нью-Йорка?».
Стаи, стада, косяки, рои, а также пешеходы на переполненных тротуарах – все эти группы демонстрируют согласованное поведение единого организма, однако без какого-либо согласования, намерения или правил. Этот эффект послужил основой для теории «коллективного разума».
Согласно этой теории, «коллективный разум», или «стадный интеллект», присущ только всей системе в целом, но ни одному из составляющих его элементов в отдельности. Совокупность инстинктов рыб, каждая из которых пытается убежать от хищника самым эффективным для неё способом, людей на тротуарах Нью-Йорка, которые только пытаются рассмотреть дальнейший путь через плечо шагающих перед ними, и даже футбольных фанатов, каждый из которых хочет по-своему отметить забитый мяч, — все они вместе создают то, что выглядит как хорошо организованная хореография, точная и мощная.
«По одной из оценок, у грибов это работает подобным же образом, – говорит Тошиюки, — С чисто биологической точки зрения, каждая паутинка в отдельности получает химические сигналы о том, куда ей стоит двигаться и чего избегать. Сумма этих сигналов создаёт своеобразную систему принятия решений. Другими словами, интеллект гриба – в его сети. Добавьте к этому миллионы лет эволюции в самых трудных условиях, умноженные на сотни тысяч разных видов, и вы получите что-то, что, в любом случае, должно быть достаточно умным».
—И это Ваше объяснение происходящего?
—Это начало.
В 2000-м году профессор Тошиюки Накагаки, биолог и физик из японского университета Хоккайдо, взял образец желтого плесневого гриба и положил его у входа в лабиринт, который используется для проверки интеллекта и памяти мышей. В другой конец лабиринта он поместил кубик сахара.
[cut=Читать далее......]
Physarum polycephalum словно почувствовал запах сахара и начал посылать свои ростки на его поиски. Паутинки гриба раздваивались на каждом перекрёстке лабиринта, и те из них, которые попадали в тупик, разворачивались и начинали искать в других направлениях. В течение нескольких часов грибные паутинки заполнили проходы лабиринта, и к концу дня одна из них нашла дорогу к сахару.
После этого Тошиюки и группа его исследователей взяли кусочек паутинки гриба, участвовавшей в первом опыте, и положили его у входа копии того же лабиринта, также с кубиком сахара на другом его конце. Произошедшее поразило всех. В первое же мгновение паутинка разветвилась на две: один отросток проложил свой путь к сахару, без единого лишнего поворота, другой – вскарабкался по стене лабиринта и пересёк его напрямую, по потолку, прямо к цели. Грибная паутинка не только запомнила дорогу, но и изменила правила игры.
Я осмелился сопротивляться склонности относиться к этим созданиям, как к растениям. Когда ты занимаешься исследованиями грибов в течение нескольких лет, то начинаешь обращать внимание на две вещи. Во-первых, грибы ближе к животному миру, чем это кажется. Во-вторых, их действия иногда выглядят, как результат сознательного решения. Я подумал, что грибам стоит дать возможность попробовать решить загадки... — Тошиюки Накагаки
Дальнейшие исследования Тошиюки установили, что грибы могут планировать транспортные маршруты не хуже и намного быстрее инженеров-профессионалов. Тошиюки взял карту Японии и поместил кусочки пищи в местах, соответствующих крупным городам страны. Грибы он положил «на Токио». Спустя 23 часа они построили линейную сеть паутинок ко всем кусочкам пищи. В результате получилась почти точная копия железнодорожной сети вокруг Токио.
Не так уж сложно соединить несколько десятков точек; а вот соединить их эффективно и наиболее экономно – это уже совсем не просто. Я верю, что наши исследования не только помогут понять, как улучшать инфраструктуру, но и как строить более эффективные информационные сети. – Тошиюки Накагаки
ЗАГАДКА ДРУГОГО СУЩЕСТВА
Только по скромным оценкам, на Земле существует около 160 тыс. штаммов грибов, большинство из которых обладают впечатляющими способностями.
К примеру, в Чернобыле был обнаружен гриб, питающийся радиоактивными продуктами и, заодно, очищающий воздух вокруг себя. Этот гриб был найден на стене разрушенной АЭС, которая в течение многих лет после катастрофы продолжала производить излучение, уничтожающее всё живое в радиусе нескольких километров.
Исследуя леса Амазонки, двое студентов-биологов из Йельского университета нашли грибок Pestalotiopsis microspora, способный разлагать пластик. Эта способность обнаружилось, когда грибок съел чашку Петри, в которой его выращивали.
До сих пор ни наша наука, ни наша технология не способны на это. Загрязнение пластиком является одной из самых больших технологических проблем. Сегодня мы возлагаем огромные надежды на этот грибок. — Профессор Скот А. Стробл
Генетикам из Американского Института Биоэнергии удалось добиться того, чтобы штамм грибов быстрее переваривал природный сахар — ксилозу. Потенциальное значение этого открытия заключается в создании нового, дешевого и быстрого способа производства чистого биологического топлива.
Казалось бы, каким образом «примитивный» организм, не имеющий мозга и ограниченный в передвижении, творит чудеса, неподвластные науке?
Чтобы попытаться понять мир гриба, надо сначала кое-что пояснить. Шиитаке, портобелло и шампиньон – это не только названия съедобных грибов. Каждый из них — это живой организм, представляющий сеть из миллионов тончайших паутинок под землёй. Выглядывающие из земли грибы – это только «кончики пальцев» этих паутинок, «инструменты», с помощью которых организм распространяет свои семена. В каждом таком «пальце» содержатся тысячи спор. Их разносят ветер и животные. Когда споры попадают в землю, то создают новые сети, и прорастают новыми грибами.
Это существо дышит кислородом. Оно так необычно с биологической точки зрения, что его относят к собственному царству, отделив и от животных и от растений.
Но что мы действительно знаем об этой форме жизни?
Мы не знаем, что побуждает подземную систему паутинок в определённый момент выпустить грибы на поверхность земли; почему один гриб растёт в сторону одного дерева, а другой – в сторону другого; и почему одни из них вырабатывают смертельные яды, а другие – вкусны, полезны и ароматны. В некоторых случаях мы даже не можем предсказать временной график их развития. Грибы могут появиться через три года, а могут и через 30 лет после того, как их спора нашла подходящее дерево. Иными словами, мы не знаем о грибах даже самых основных вещей. — Майкл Поллан, исследователь
КОРОЛЕВА МЁРТВЫХ
Нам трудно понять грибы из-за их анатомического строения. Когда вы берёте в руку помидор, вы держите в руке весь помидор, как он есть. Но вы не можете сорвать гриб и исследовать его структуру. Гриб – всего лишь плод большого и сложного организма. Сеть паутинок слишком тонка, чтобы её можно было очистить от земли, не повредив. — Сгула Моцпи, микробиолог
Ещё одна проблема заключается в том, что большинство лесных грибов невозможно одомашнить и очень трудно выращивать, как для исследования, так и в промышленных целях.
Они выбирают лишь определённую подстилку, сами решают когда прорастать. Часто их выбор падает на старые деревья, которые невозможно перенести на другое место. И даже если мы посадим в лесу сотни подходящих деревьев и распылим по земле миллиарды спор, то не будет никакой гарантии получения грибов в приемлемое время. — Майкл Поллан, исследователь
Системы питания, роста, размножения и производства энергии у грибов совершенно другие, чем у животных. У них нет хлорофилла, и поэтому, в отличие от растений, они не используют напрямую энергию солнца. Шампиньоны, шиитаке и портобелло, например, растут на подстилке из завядших растений.
Подобно животным, грибы переваривают пищу, но, в отличие от них, переваривают пищу вне своих тел: грибы выделяют ферменты, которые разлагают органическое вещество на его составляющие, а потом впитывают эти молекулы.
Если почва – это желудок земного шара, то грибы – его пищеварительные соки. Без их способности разлагать и перерабатывать органические вещества, земля давно бы задохнулась. Мертвая материя бесконечно бы накапливалась, углеродный цикл прервался, и всё живое осталось бы без пищи.
В своих исследованиях мы фокусируемся на жизни и росте, но в природе не менее важны смерть и распад. Грибы являются бесспорными правителями царства смерти. Поэтому, кстати, их так много на кладбищах. Но самая большая тайна – это огромная энергия грибов. Есть грибы, способные взломать асфальт, светиться в темноте, переработать за ночь целую кучу нефтехимических отходов и превратить её в съедобный и питательный продукт. Гриб Coprinopsis atramentaria способен за несколько часов вырастить плодовое тело и после этого, за один день, превратиться в лужу чёрных чернил. Галлюциногенные грибы меняют сознание людей. Есть ядовитые грибы, способные убить слона. И парадокс в том, что все они содержат крошечное количество калорий, с помощью которых исследователи обычно измеряют энергию. Наш способ измерения энергии, по-видимому, здесь не подходит. Калории характеризуют солнечную энергию, хранящуюся в растениях. Но грибы слабо связаны с солнцем. Они прорастают ночью и вянут днём. Их энергия — это что-то совсем другое.
— Майкл Поллан, исследователь
ИНТЕРНЕТ ПОД ЗЕМЛЁЙ
Грибница – это сложная инфраструктура, на которой располагаются все растения в мире. В десяти кубических сантиметрах почвы можно найти восемь километров её паутинок. Ступня человека покрывает около полумиллиона километров тесно расположенных паутинок. — Пол Стемец, миколог
Что происходит в этих паутинках?
В начале 1990-х годов впервые возникла идея о том, что сеть этих паутинок не только передаёт питание и химические вещества, но и является умной и самообучающейся сетью связи. Рассматривая даже небольшие участки этой сети, легко узнать знакомую структуру. Графическое изображение интернета выглядят точно так же. Сеть ветвится, и если одна из ветвей выходит из строя, то она быстро заменяется обходными путями. Её узлы, находящиеся в стратегических районах, лучше снабжаются питанием за счёт менее активных мест, и укрупняются. У этих паутинок есть чувствительность. И каждая паутинка может передать информацию всей сети.
И нет никакого «центрального сервера». Каждая паутинка самостоятельна, и собираемая ею информация может передаваться в сеть по всем направлениям. Таким образом, базовая модель интернета существовала во все времена, только пряталась она в земле. — Пол Стемец, миколог
Сама сеть, похоже, может расти до бесконечности. К примеру, в штате Мичиган была найдена грибница, которая разрослась под землёй на площадь в девять квадратных километров. По оценкам, её возраст составляет около 2000 лет.
Когда сеть решает вырастить грибы?
Иногда причиной является опасность для будущего сети. Если лес, питающий сеть, сгорает, грибница прекращает получать сахары от древесных корней. Тогда она проращивает грибы на самых отдалённых своих концах, чтобы они распространяли грибные споры, «освободили» её гены и дали им возможность найти новое место. Так появилось выражение «грибы после дождя». Дождь вымывает из земли органическую гниль и, в сущности, лишает сеть источника её питания — тогда сеть и посылает «спасательные отряды» со спорами на поиски нового пристанища.
КОШМАР ДЛЯ НАСЕКОМЫХ
«Поиск нового дома» – это ещё одно, что отличает грибы от царства животных и растений. Есть грибы, которые распространяют свои споры подобно тому, как фрукты распространяют свои семена. Другие вырабатывают феромоны, побуждающие живых существ навязчиво их жаждать. Собиратели белых трюфелей используют для поисков свиней, так как запах этих грибов похож на запах альфа-кабана.
Однако существуют и более сложные и жестокие способы распространения грибов. Наблюдение за западноафриканскими муравьями вида Megaloponera foetens зафиксировало, что они ежегодно взбираются на высокие деревья, и с такой силой вонзают свои челюсти в ствол, что после этого не могут освободиться и погибают. Ранее случаи массового самоубийства муравьёв не наблюдались.
Оказалось, что насекомые действуют против своей воли, и кто-то другой посылает их на смерть. Причина – мельчайшие споры гриба הטומנטלה, которым иногда удаётся попасть во рты муравьёв. Находясь в голове насекомого, спора посылает в его мозг химические вещества. После этого муравей начинает карабкаться на ближайшее дерево и вонзает челюсти в его кору. Здесь, словно очнувшись от кошмара, он начинает пытаться освободиться и, в конце концов, обессиленный, – умирает. Примерно через две недели из его головы прорастают грибы הטומנטלה.
На деревьях в Камеруне можно увидеть сотни грибов, растущих из тел муравьёв. Для грибов эта власть над мозгом является средством размножения: они используют лапки муравья, чтобы взобраться на дерево, а высота помогает распространению их спор ветром; так они находят себе новые дома и…. новых муравьёв.
Тайский «гриб зомби» Ophiocordyceps unilateralis побуждает питающихся им муравьев вскарабкиваться на листья некоторых растений. Расстояние, которое преодолевают для этого зараженные муравьи, значительно превышает расстояния в их обычной жизни, и потому, добравшись до листьев, насекомые умирают от усталости и голода, а спустя две недели из их тел прорастают грибы.
Это существа, возможно, самые поразительные из всех виденных мною. Мы считаем, что они вырабатывают химические вещества подобные ЛСД, но мы ещё не встречали наркотики, которые вызывают поведение, соответствующее чьим-то интересам. — Профессор Дэвид Хьюз
Хьюз обнаружил грибы, управляющие мозгом пауков, вшей и мух.
Это не совпадение, естественный отбор или побочные явления другого процесса. Эти насекомые посылаются против своей воли туда, где им не стоит быть, но нравится грибам. Когда мы перенесли зараженных муравьёв на другие листья, то грибы просто не проросли. — Профессор Дэвид Хьюз
КАК ИЗОБРЕЛИ АНТИБИОТИКИ
В том, что грибы могут вырабатывать сильные яды, есть и положительная сторона. Некоторые из этих ядов являются эффективным оружием против наших общих врагов. Например, микробов.
Источник лучших антибиотиков – в грибах. — Пол Стемец, миколог
Из 160 тыс. видов грибов, тела которых содержат сложные химические соединения, наука смогла расшифровать и воспроизвести только 20, и среди них найдены несколько важнейших лекарств.
Существует причина, по которой грибы производят лекарства. Они всегда растут в самых плохих местах, в сырости, в жаре, в местах, которые представляют собой «фабрики микробов и вирусов». У большинства растений нет защиты от этих факторов, а вот грибы – сопротивляются. Известное лекарство Липитор, являющееся одним из немногих известных нам решений для проблем с холестерином и диабетом, было обнаружено в красном китайском грибе. А грибы еноки и шиитаке входят в корзину лекарств, получаемых онкологическими больными в Японии. — Элинор Шавит, микролог
К сожалению, разнообразие грибных лекарств постоянно уменьшается. Причина – в уничтожении древесных лесов, особенно – в бассейне Амазонки.
Заодно с другими формами жизни, мы уничтожаем и грибы. Число их разновидностей постоянно уменьшается и это беспокоит меня из чисто корыстных соображений. Мир преподнёс ошеломляющий подарок – огромную природную лабораторию по изготовлению лекарств. От пенициллина и до средств от рака, СПИДа, гриппа и старческих болезней. Древние египтяне неспроста называли грибы «богом смерти». Сегодня мы последовательно уничтожаем эту лабораторию… — Пол Стемец, миколог
Стемец рассказывает о грибе фомитопсис. Этот гриб, найденный в 1965 году, проявил себя эффективным средством от туберкулёза, а сегодня он растёт только в пяти местах на территории США. В Европе этот гриб уже полностью исчез.
С группой специалистов мы десятки раз отправлялись в леса, пытаясь найти ещё несколько подобных грибов. После долгих усилий мы всё-таки нашли один образец, который удалось вырастить в лаборатории. Кто знает, скольких людей спасёт этот гриб в будущем. — Пол Стемец, миколог
В прошлом году Стемец присоединился к программе биологической защиты минобороны США и помогал в поиске и сохранении 300 редких видов грибов.
В трёх из них мы нашли естественную защиту от вирусов оспы. Доктор Эрл Керн, являющийся крупнейшим специалистом по чёрной оспе, не поверил своим глазам. Всё то, что самые дорогие лаборатории производили последние 40 лет, эти грибы делают сами. — Пол Стемец, миколог
Ещё одна вещь, открытая в последние годы, – возможность использования грибов для очистки загрязнённых районов.
Мы провели эксперимент: собрали четыре кучи отбросов. Одна использовалась нами как контрольная; в две другие мы добавили химические и биологические вещества, разлагающие мусор; над последней – распылили грибные споры. Вернувшись через два месяца, мы обнаружили три тёмных зловонных кучи и одну яркую, заросшую сотнями килограммов грибов… Часть ядовитых веществ превратились в органические. Грибы привлекли насекомых, те отложили яйца, из которых вылупились гусеницы, и тогда появились птицы – и вся эта куча превратилась в зелёный, полный жизни холм. Когда мы попробовали сделать то же самое в загрязнённых реках, то отметили процесс очищения от ядов. Вот что надо исследовать! Возможно, все наши проблемы с загрязнением можно решить с помощью подходящих грибов. — Пол Стемец, миколог
А ГДЕ ЖЕ МОЗГ?
Если грибы – это такой сложный и умный организм, то где же тот орган, в котором концентрируются данные и принимаются решения? Другими словами: где же мозг? Я спрашиваю об этом профессора Тошиюки Накагаки и на несколько мгновений на телефонной линии наступает тишина. «Этот вопрос напоминает мне другой: Кто управляет миром?», – говорит он.
«У людей есть склонность искать систему управления, какой-то центральный узел, к которому всё стекается и из которого всё исходит», – говорит он. «Но в мире биологии и физики, и я думаю, что и в других областях, это работает не так. У Токио есть центральный мозг? У Интернета? А как насчёт муравейников и пчелиных ульев? И кто командует миллионами пешеходов на тротуаре Нью-Йорка?».
Стаи, стада, косяки, рои, а также пешеходы на переполненных тротуарах – все эти группы демонстрируют согласованное поведение единого организма, однако без какого-либо согласования, намерения или правил. Этот эффект послужил основой для теории «коллективного разума».
Согласно этой теории, «коллективный разум», или «стадный интеллект», присущ только всей системе в целом, но ни одному из составляющих его элементов в отдельности. Совокупность инстинктов рыб, каждая из которых пытается убежать от хищника самым эффективным для неё способом, людей на тротуарах Нью-Йорка, которые только пытаются рассмотреть дальнейший путь через плечо шагающих перед ними, и даже футбольных фанатов, каждый из которых хочет по-своему отметить забитый мяч, — все они вместе создают то, что выглядит как хорошо организованная хореография, точная и мощная.
«По одной из оценок, у грибов это работает подобным же образом, – говорит Тошиюки, — С чисто биологической точки зрения, каждая паутинка в отдельности получает химические сигналы о том, куда ей стоит двигаться и чего избегать. Сумма этих сигналов создаёт своеобразную систему принятия решений. Другими словами, интеллект гриба – в его сети. Добавьте к этому миллионы лет эволюции в самых трудных условиях, умноженные на сотни тысяч разных видов, и вы получите что-то, что, в любом случае, должно быть достаточно умным».
—И это Ваше объяснение происходящего?
—Это начало.
Зы: Так значит Ленин - правда гриб?
Если внимательно присмотреться к известным на сегодняшний день фактам, то предстает следующая картина. Жизнь на земле возникала волнами, периодами, четко привязанными к существующим климатическим условиям. Эти периоды (докембрий, палеозойская эра, мезозойская эра, кайнозойская эра) достаточно изучены. С самого момента своего возникновения жизнь должна была приспосабливаться к внешним условиям своего существования. Эти условия в силу нестабильности астрономических, тектонических, климатических и прочих факторов, а также нарастающей экспансии самой жизни, то есть размножения организмов, появления все новых и новых их разновидностей, постоянно менялись. Изменения среды влекли за собой изменения связанных с ней форм живого. Особенно важно, что среда не просто менялась – она усложнялась, становилась все более разнообразной.
Процесс эволюции жизни, нарастание плотности ее физической массы требовали освоения все новых мест обитания и экологических ниш, новые виды должны были приспосабливаться к все более сложным и разнообразным условиям. Таким образом, по принципу обратной связи, усложнение среды вело к усложнению организмов и их сообществ, и наоборот. Самым же удивительным свойством жизни является самосохранение. Все живое, естественным образом, предрасположено к самосохранению, а единственная гарантия такового – повышение устойчивости против разного рода негативных внешних воздействий. Просто поразительна способность жизни на нашей планете восстанавливать свое разнообразие, после самых ужасных и фатальных катаклизмов, имевших место в прошлом, а эволюции – всегда возвращаться на выбранный однажды раз и навсегда путь развития форм живого.
Так какая же таинственная сила движет эволюцию?
Главенствующая роль во всех областях человеческой деятельности и в животном мире принадлежит информации, поэтому можно утверждать, что информация и есть та таинственная сила, которая с самого начала является основой нашего мира. В связи с этим, можно утверждать, что подход к молекулярным биологическим проблемам может быть не только физико-химическим, но и информационным. При этом стоит отметить, что хотя информация повсеместно и служит человеку, однако, в первую очередь она выступает как виртуальная, умозрительная реальность. И это и есть самое великое её таинство. Двигаясь по пути познания, человечество издревле занимается кодированием информации в той или иной форме (речь, письменность и т. д.). Информация не существует сама по себе, для ее хранения и передачи требуются способы кодировки и носители, поэтому она не подчиняется законам материального мира, здесь правят бал свои особые нормы и правила. Например, биологическая информация, находящаяся в структурах ДНК живой клетки, представляет собой закодированную информацию о строении организма. Реализация генетической информации осуществляется в два этапа. В клеточном ядре на ДНК синтезируется матричная РНК (транскрипция). При этом нуклеотидная последовательность ДНК «переписывается» (перекодируется) в нуклеотидную последовательность РНК. Записанная на РНК информация определяет весь набор и специфику синтезируемых ею белков и механизм точного воспроизведения этой программы. Затем РНК переходит в цитоплазму, прикрепляется к рибосоме, и на ней, как на матрице, синтезируется полипептидная цепь белка (трансляция). Следовательно, можно утверждать, что появление и развитие живой материи, несомненно, проистекает из возможности информации существовать в различных формах и видах. Удивительным свойством генетической информации является её способность передаваться из поколения в поколение бесчисленное число раз, с помощью простой смены носителей.
Наследственная информация является фундаментальной основой любой живой системы. Научные изыскания показывают, что жизнь на нашей планете существует, поддерживается и развивается только благодаря наследственной информации. Поэтому живые организмы по своей сути не могут ни функционировать, ни существовать, ни развиваться только лишь на физико-химической основе. Известно, что информационные сообщения не могут перемещаться во времени и пространстве нематериальным способом. Для передачи информации требуется некоторое количество энергии. Следовательно, для поддержания живой системы в рабочем состоянии выработка энергии необходима. Кислород, вследствие его высокой химической активности, является главным поставщиком энергии для большинства земных организмов, и поэтому его незаменимая роль в развитии жизни на земле совершенно очевидна.
Современная наука доказала, что в каждой клетке любого организма находится информация обо всем организме в целом до мельчайших подробностей. Из одной единственной клетки можно вырастить полностью идентичную копию донора. А почему бы не предположить, что в ДНК или где- то еще глубже не находится и другая информация.., что если там закодирована вся информация по всем видам животных и растений, существующих, вымерших и тех, что будут позднее?
Предположим, что внутри каждого существа находится альбом с "чертежами” от относительно простых до разных сложных и высших форм организмов. Тогда должна существовать программа, работающая с этой базой. Функционирует она по заложенным в нее алгоритмам, позволяющим оптимально и целенаправленно развиваться как отдельному организму, так и биосистеме в целом. Следовательно, организм при определенных условиях принимает вполне конкретные формы, строго следуя заложенной программе. Все живое создается как бы из гигантского конструктора, из готовых узлов и элементов в различных комбинациях (каждый организм уникален). Развитие идет от простого к сложному, от простейших организмов к все более сложным, но не хаотично, а целенаправленно. Эволюция по своей сути, это процесс постепенной распаковки ранее заложенной информации, варьирующейся в зависимости от внешних факторов.
Как же происходит переход одного вида в другой?
Даже самый беглый взгляд на развитие биологических видов убеждает в том, что этот процесс ускоряется во время стресса, то есть, ситуации, возникающей в результате резкого и неблагоприятного изменения внешних условий. Это хорошо известно на примере бактерий. Попадая в ситуацию физиологического стресса, например, голодание или появление в окружающей среде антибиотиков, они очень быстро отвечают на эту угрозу появлением множества новых мутантных разновидностей, среди которых обнаруживаются особи, успешно выживающие в новых условиях (становясь резистентными к антибиотикам или приобретая способность усваивать прежде несъедобную пищу). Бактерии целенаправленно отвечают на возникшую потребность приспособиться и выжить. Запускается скрытый молекулярный механизм, который сам собою включается в условиях стресса. Например, в лабораторных условиях популяция бактерий, поддерживаемая в крупном сосуде, за несколько недель благодаря спонтанным мутациям и естественному отбору приобретает способность использовать в качестве источника углерода новые типы сахаров.
Все вышесказанное справедливо и для высших организмов. В стрессовой ситуации при резком изменении климата, сокращении кормовой базы или других неблагоприятных внешних факторах происходит эволюционный скачок. Запускается тот же самый скрытый молекулярный механизм, и у особей угнетаемого вида в большом количестве появляются новые мутантные формы, способные выжить в новых условиях. Например, в периоды продолжительного похолодания тело млекопитающих для теплоизоляции покрывается шерстью, это не раз происходило в ходе их эволюции. Далее все как обычно, происходит естественный отбор, выживают сильнейшие и более приспособленные к внешним условиям особи. Постепенно из них формируется новый вид. Не обязательно в процессе эволюции выживет именно новый вид, но шансов, скорее всего, у него больше. Возможно, выживут оба: к примеру, представители этого же вида проживающие в других более благополучных ареалах, вряд ли нуждаются в подобных новшествах. Таким образом, получается разнообразие видов на нашей планете.
Информационно-молекулярные технологии правят миром с самого его зарождения, и только наступивший век, с его фундаментальными открытиями в науке и технике, позволил это заметить, увидеть закономерность и направленность всех эволюционных событий. Следовательно, основы эволюции, причины построения и развития нашего мироздания следует искать в направленности процессов и событий, происходящих на нашей планете, которые обеспечиваются едиными информационными технологиями. Поэтому сама биосфера так же, как ноосфера, техносфера и инфоносфера, является законным следствием последовательной, направленной эволюции нашего мира.
Грибы прикольные, как минимум.