О чем думают грибы?Статья для понимания сути живой материи!.
Сообщение: В году 2000 профессор Тошиюки Накагаки (Toshiyuki Nakagaki), биолог и физик из университета Хоккайдо (Япония), взял крошечный кусочек жёлтого плесневого гриба и положил его у входа в небольшой лабиринт. Это была 30-ти сантиметровая копия лабиринта, применяющегося обычно для проверки интеллекта и памяти мышей. В другом конце лабиринта он поместил кубик сахара.
Обычно грибы растут вокруг круглой и симметричной сети паутинок, но желтоватый грибок Physarum polycephalum, растущий в природных условиях на листьях и камнях, повёл себя совершенно иначе.
Он как будто издалека почувствовал запах сахара и начал посылать на его поиски свои ростки. Паутинки гриба раздваивались на каждом перекрёстке лабиринта, и те из них, кто попадал в тупик, разворачивались и начинали искать пути в других направлениях. В течение нескольких часов грибные паутинки заполнили проходы лабиринта, и к концу того же дня одна из них нашла, наконец, дорогу к сахару.
После этого Тошиюки и группа его исследователей взяли маленький кусочек паутинки гриба, участвовавшей в первом опыте, положили его у входа точной и пустой копии того же лабиринта, также с кубиком сахара на другом его конце. Вряд ли кто мог предсказать то, что произошло дальше. В первое же мгновение паутинка разветвилась на две: один тонкий и точный отросток проложил свой путь прямо к сахару без единого лишнего поворота.
Второй отросток паутинки вскарабкался на стену лабиринта и пересёк лабиринт по прямой линии, по потолку, прямо к цели.
Грибная паутинка не только запомнила дорогу, но и изменила правила игры. Опыт повторяли снова и снова и с разными лабиринтами. В одном из опытов учёные положили два кубика сахара – по одному у каждого из двух выходов из лабиринта.
Паутине хватило одного опыта, чтобы узнать, на каком перекрёстке разветвиться и кратчайшим путём добраться до сахарных кубиков.
«Я впервые подумал об этом опыте в тот момент, когда мысленно осмелился сопротивляться естественной склонности относиться к этим созданиям как к растениям,» – сказал Тошиюки в своём телефонном интервью изданию «Мосаф калкалист», –
«После того, как ты занимаешься исследованиями грибов в течение нескольких лет, начинаешь обращать внимание на две вещи. Первое это то, что грибы ближе к животному миру, чем это кажется. Второе, что их поведение иногда выглядит как результат сознательного решения, а не как проявление просто инстинкта. Я подумал, что грибам стоит дать возможность попробовать решить загадки, чтобы лучше понять что происходит.»
Это исследование удостоилось резонанса в мировом масштабе, было опубликовано в самом известном в мире научном журнале Nature («Природа»), а его участники даже удостоились приза Игнобель – «за исследования, которые сначала заставляют смеяться, а потом — задуматься» – за 2008 год. В прошлом году Тошиюки вторично удостоился приза Игнобель, на этот раз за исследование, обнаружившее, что
грибы могут планировать транспортные маршруты не хуже инженеров-профессионалов, но намного быстрее последних.
Тошиюки взял карту Японии и поместил кусочки пищи в местах, соответствующих большим городам страны. Грибы он положил «на Токио» и подождал 23 часа – время, необходимое грибам, чтобы построить линейную сеть паутинок ко всем кусочкам пищи. В результате получилась почти точная копия железнодорожной сети вокруг Токио. «Надо понимать, что это не так уж сложно — соединить несколько десятков точек; а вот соединить их эффективно и наиболее экономно – это уже совсем не просто,» – хвалит грибы Тошиюки. Когда провели подобные эксперименты на картах Англии и Испании, то получили точные модели сетей шоссейных дорог, существующих в этих странах, включая, в некоторых случаях, расширения и изменения, сделанные в последнее время из-за неоптимального изначального планирования.
В эти дни в университете Хоккайдо пробуют перенести эту удивительную способность гриба на компьютерную модель. «Я верю, что то, что мы изучаем сейчас, поможет в будущем не только понять, как строить инфраструктуру с улучшенную архитектурой, но и как строить более эффективные и быстрые информационные сети,» – говорит Тошиюки.
Большая загадка природы
Что ошеломляет в желтоватом грибке Тошиюки, так это то, что он никоим образом не является чем-то исключительным. На Земле, по оценкам, существуют около 160 тысяч штаммов грибов, большинство из которых обладают не менее впечатляющими способностями.
Три года назад в заброшенном городе (имеется ввиду один из населённых пунктов, покинутых жителями после чернобыльской катастрофы – прим. переводчика)
на Украине был найден новый штамм грибов, питающийся продуктами радиоактивного излучения и, заодно, очищающий воздух около себя. Эти грибы были найдены на разрушенной стене в центре атомной установки, которая перестала использоваться после чернобыльской катастрофы и в течение многих лет создавала излучение, уничтожающее всё живое в радиусе несколько километров.
Грибы были обнаружены с помощью робота, оснащенного дозиметрическими приборами и камерой, который был послан с безопасного расстояния, чтобы проверить состояние установки.»Никто даже не подозревал, что такое возможно,» – утверждали исследователи из колледжа им. Альберта Эйнштейна. В последние недели этот гриб «проложил себе дорогу» в Японию, где проверяют возможность его использования для очистки от радиоактивного заражения, случившегося после последнего цунами.
На прошлой неделе агентство CNN сообщило, что двое студентов-биологов из Йельского университета, исследуя с научной целью леса в окрестностях Амазонки,
нашли штамм грибка Pestalotiopsis microspora, способного разлагать пластик. Это обнаружилось, когда пропала одна из чашек Петри, в которых выращивали эти грибки. Оказалось, что грибок полностью съел чашку, от которой не осталось даже следа. Профессор Скот А. Стробл, руководивший исследовательской группой, сказал, что это первый случай в истории, когда найдено живое создание, способное с такой быстротой разлагать пластик. «До сих пор ни наша наука, ни технология не способны на это,» – сказал Стробл, — «Загрязнение пластиком является одной из самых больших технических проблем. Этот грибок – наша огромная надежда.»
Немногим более двух недель тому назад в «Нью-Йорк Таймс» было опубликовано сообщение о том, что исследователям из Американского Института Биоэнергии
удалось с помощью генетических изменений добиться того, чтобы штамм грибов быстрее переваривал природный сахар — ксилозу. Значение открытия (если только в лаборатории смогут повторить успех) заключается в создании нового способа, который в несколько раз быстрее и дешевле известных до этого, для производства чистого биологического топлива.
Другие найденные недавно грибки являются многообещающими в плане лечения онкологических заболеваний.
Последние исследования, а также многие сотни более ранних вызывают у нас, людей, странное и необычное чувство неуверенности. Как может такой примитивный организм, как грибок, не имеющий мозга и ограниченный в передвижении, творить чудеса, для которых современная наука не имеет решений? И почему именно он, из всех других растений и живых организмов, делает это снова и снова?
Эта статья могла бы послужить уроком скромности, преподносимым одним из самых сложных существ в природе. С незапамятных времён оно делит с нами земной шар, развивалось параллельно с другими живыми организмами в течение миллионов лет: оказывается, оно достигло не меньшего, и мы только в последние годы начинаем понимать это.
Но чтобы попытаться понять его мир, надо сначала кое-что пояснить. Шиитаке, портобелло и шампиньон – это не только названия съедобных грибов. Каждый из них, в отдельности, это живой организм, представляющий собой сеть из миллионов тончайших и удивительно длинных паутинок, находящихся под землёй. Выглядывающие из земли грибы – это только «кончики пальцев» этих паутинок, «инструменты», с помощью которых организм распространяет свои семена. В каждом таком «пальце» прячутся, чаще всего под шляпкой гриба, сотни чёрных или белых пластинок. Каждая из них содержит тысячи спор. Когда часть из этих спор (разносимых ветром или с помётом животных), попадает на землю, они прорастают и создают новые сети паутинок. Если условия окажутся благоприятными, то и эти сети, в свою очередь, сами выпустят наружу грибы.
Это существо, как и мы, дышит кислородом, но не может передвигаться по земле, хотя его паутинки способны под землёй протянуться на огромные расстояния. Оно так необычно с биологической точки зрения, что и религиозные учёные и современные исследователи единогласны в том, что его надо было бы выделить в специальное «царство грибов», отделив таким образом и от животных и от растений. Над его репродуктивными органами, форма которых своеобразна, а ткань подобна мясу, верующим евреям до сих пор положено произносить благословление «шеаколь… » – благословение, предназначенное для пищи животного происхождения, но никогда – для продуктов собранных с почвы.
А что мы действительно знаем об этой форме жизни? «Очень мало, а то, что знаем – нам очень трудно усвоить,» – говорит журналу «Мосаф калкалист» Майкл Поллан, авторитетный журналист «Нью-Йорк Таймс», пишущий на тему питания, и автор шести бестселлеров, среди которых «Дилемма изобилия» и «Ботаника желаний». В рамках длительного расследования, предпринятого им во время работы над книгой «Дилемма изобилия», Поллан месяцами знакомился с миром грибов и разговаривал с десятками его исследователей, называемых микологами, в Соединённых Штатах.»
Даже самые крутые профессионалы не знают, что побуждает мицелий (грибницу – 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 и головокружительно ароматны,» – говорит он. «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. Другими словами, мы не знаем о грибах даже самых основных вещей.»
Продолжение: