20 декабря 2015
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. Гриб Physarum polycephalum словно почувствовал запах сахара и начал посылать свои ростки на его поиски. Паутинки гриба раздваивались на каждом перекрестке 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 пересек 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…»
Дальнейшие исследования Тошиюки установили, что грибы могут планировать транспортные маршруты не хуже инженеров-профессионалов. Тошиюки взял карту Японии и поместил кусочки пищи в местах, соответствующих крупным городам страны. Грибы он положил «на Токио». Спустя 23 часа грибы построили 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 совсем не просто. Я верю, что наши исследования не только помогут понять, как улучшать инфраструктуру, но и как строить более эффективные информационные сети», – говорит Тошиюки Накагаки.
ЗАГАДКА ДРУГОГО СУЩЕСТВА
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 все живое в радиусе нескольких километров.
Исследуя леса Амазонки, двое студентов-биологов из Йельского университета нашли грибок, способный разлагать пластик.
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 землей. Выглядывающие из земли грибы – 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 определенный момент выпустить грибы на поверхность земли; почему один гриб растет 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.
КОРОЛЕВА МЕРТВЫХ
Нам трудно понять грибы из-за их анатомического строения. Когда вы берете 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 ее можно было очистить от земли, не повредив.
Проблема заключается в том, что большинство лесных грибов невозможно одомашнить и очень трудно выращивать, как для исследования, так и в промышленных целях. Они выбирают определенную 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.
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 все 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 ее в съедобный и питательный продукт. Гриб Coprinopsis atramentaria способен за несколько часов вырастить плодовое тело и после этого, за один день, превратиться в лужу черных чернил.
Галлюциногенные грибы меняют сознание людей. Есть ядовитые грибы, способные убить слона. 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 днем. Их энергия – это что-то совсем другое.
Игнат Гвоздик (Продолжение следует)
http://www.mediakrug.ru
