Гл. 4. Грибы поразительные проявления интеллекта
Шампиньоны, трюфели, мухоморы, подберёзовики – это не только названия грибов. Каждый из них — это живой организм, представляющий сеть из миллионов тончайших паутинок – нитей грибницы – под землёй. Эта сеть настолько тонка, что её невозможно извлечь из земли, не повредив. Выглядывающие из земли грибы – это только «кончики пальцев» этих паутинок, «инструменты», с помощью которых организм распространяет свои споры. 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.
А ещё есть плесневые грибы – пеницилл, аспергилл, мукор, паразитические грибы – фитофтора, спорынья, хищные грибы – дактилярия, артроботрис, а ещё всем известные дрожжи….
Эти существа дышат кислородом. Они так необычны с биологической точки зрения, что их относят к собственному царству, отделив и от животных, и от растений. 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. 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.
Говоря об обитателях Земли, мы чаще рассуждаем о 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. Древние египтяне неспроста называли грибы «богом смерти». 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. Благодаря грибам был создан и поддерживается ныне существующий плодородный слой Земли – почва.
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. 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», - считает исследователь Майкл Поллан.
Грибница – это сложная инфраструктура. В десяти кубических сантиметрах почвы можно найти восемь километров её паутинок. Ступня человека покрывает около полумиллиона километров тесно расположенных паутинок.
Что происходит в этих паутинках? В начале 1990-х годов впервые возникла идея о том, что сеть этих паутинок не только обеспечивает поступление необходимых веществ, но и является умной, самообучающейся сетью связи. Рассматривая даже небольшие участки этой сети, легко узнать знакомую структуру. Графические изображения интернета или нейронных сетей человеческого мозга выглядят точно так же. Сеть ветвится, и если одна из ветвей выходит из строя, то она быстро заменяется обходными путями. Ее узлы, находящиеся в стратегических районах, лучше снабжаются питанием за счёт менее активных мест и постепенно 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. Сама же сеть может расти до бесконечности. К примеру, в штате Орегон была найдена грибница Armillaria ostoyae, которая разрослась под землёй на площади в 13,8 квадратных километров. По оценкам, её возраст составляет около 2 400 лет.
Грибы используют электрические сигналы для общения через свои гифы — тонкие нитевидные структуры, которые образуют мицелий. Исследования показали, что грибы могут генерировать электрические импульсы, которые напоминают человеческую речь по своим закономерностям. В частности, ученые обнаружили до 50 различных "слов" в электрической активности грибов. Активность электрических сигналов усиливается, когда гифы грибов контактируют с древесиной или другими источниками пищи. Это может указывать на то, что грибы используют электрические импульсы для передачи информации о состоянии ресурсов или угрозах.
Грибы могут даже передавать сигналы для растений. Например, когда одно растение подвергается атаке вредителей, грибная сеть может передавать информацию другим растениям, что позволяет им активировать защитные механизмы. Это сотрудничество демонстрирует уровень координации и взаимопомощи среди различных видов.
Когда сеть решает вырастить грибы? Иногда причиной является опасность для будущего сети. Если лес, питающий сеть, сгорает, грибница прекращает получать сахара от древесных корней. Тогда она проращивает грибы на самых отдалённых своих концах, чтобы они распространили 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.
«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. Некоторые виды грибов обладают способностью светиться в темноте. Это свечение служит для привлечения насекомых, которые помогают распространять споры, а также может защищать от хищников.
Однако существуют и более сложные и жестокие способы распространения грибов. Профессор Дэвид Хьюз обнаружил грибы, управляющие мозгом муравьёв, пауков и мух. Наблюдение за западноафриканскими муравьями 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
Оказалось, что насекомые действуют против своей воли. Причина – мельчайшие споры гриба кордицепса, 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.
Тайский «гриб зомби» 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. На деревьях в Камеруне можно увидеть сотни грибов, растущих из тел муравьёв. В Северной Ирландии обнаружили ранее неизвестный вид паразитических грибов, управляющих пауками.
«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. 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», - делится своими открытиями профессор Хьюз.
Некоторые ученые предполагают, что грибы могут иметь централизованное сознание, или коллективный разум. Это связано с тем, что грибница может реагировать на изменения в окружающей среде и приспосабливаться к ним, что напоминает поведение высокоорганизованных социальных групп.
Учёные из Университета Тохоку и Колледжа Нагаока решили изучить способность грибов, разлагающих древесину, к принятию решений, а именно — как они реагируют на различные геометрические расположения деревянных блоков. Они устанавливали блоки в двух конфигурациях — круга и креста.
Если бы грибы не обращали внимания на эти конструкции, они бы росли равномерно из центральной точки, независимо от положения блоков. Однако то, что наблюдали исследователи, предполагало более сложное поведение.
Учёные увидели, что при перекрёстной конфигурации деревянных блоков грибница росла в направлении четырёх самых дальних из них. Авторы эксперимента предположили, что эти блоки служили для грибов своеобразными «форпостами», побуждая их создавать более устойчивые связи для освоения новых территорий и достижения будущих источников пищи. Такая стратегия позволяла им максимально расширить свою сеть и обеспечить грибницу питательными веществами.
Когда блоки располагали по кругу, грибы распределялись равномерно по всем блокам, оставляя центр круга нетронутым. Исследователи пришли к выводу, что грибы не увидели никаких преимуществ в концентрации роста в густонаселённой области. Вместо неё они нацелились на другие зоны, где был потенциальный источник пищи. Короче, грибы проявили способность к реальному стратегическому мышлению.
«Вы будете поражены тем, на что способны грибы, — утверждает эколог-микробиолог Ю Фукасава из Университета Тохоку. — У них есть память, они способны обучаться и принимать решения. Честно говоря, то, как они решают проблемы по сравнению с людьми, просто ошеломляет!»
Грибы, такие как слизевики, продемонстрировали способность запоминать пути и находить выход из лабиринтов. Исследования показали, что грибы могут не только запоминать информацию, но и изменять свое поведение на основе предыдущего опыта.
В 2000-м году профессор Тошиюки Накагаки, биолог и физик из японского университета Хоккайдо, взял образец слизевика и положил его у входа в лабиринт, который используется для проверки интеллекта и памяти мышей. В другой конец лабиринта он поместил кубик сахара. Слизевик 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.
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», - сказал Тошиюки Накагаки.
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.
«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», - рассказал миколог Пол Стемец.
Исследуя леса Амазонки, двое студентов-биологов из Йельского университета нашли грибок Pestalotiopsis microspora, способный разлагать пластик. Эта способность обнаружилась, когда грибок съел чашку Петри, в которой его выращивали. До сих пор наши технологии не способны к подобной скоростной переработке синтетических полимеров. «Загрязнение пластиком является одной из самых больших технологических проблем. Сегодня мы возлагаем огромные надежды на этот грибок», - говорит фрофессор Скот А. Стробл
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», - говорит Майкл Поллан, исследователь.
К примеру, в Чернобыле был обнаружен плесневый грибок, 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. Грибок имел чёрный цвет вследствие наличия пигмента меланина.
В 2007 году группа исследователей из Нью-Йоркского медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна под руководством профессора ядерной медицины и радиохимии Екатерины Дадачевой опубликовала в журнале «PLOS One» статью с удивительными выводами. Эксперименты с подобными грибами показали, что они не только игнорируют вредное действие ионизирующих излучений, но и значительно лучше растут под его воздействием! Увеличение уровня радиации в 500 раз вызывало трёхкратное ускорение роста гриба по сравнению с необлучаемыми грибами. Радиация способствовала росту грибка даже в условиях ограниченного количества питательных веществ. Оказалось, что он может использовать радиацию как источник энергии, хотя детали происходящих при этом молекулярных процессов пока остаются загадкой.
Ещё несколько примеров удивительной живучести грибов. В рамках эксперимента «Биориск» учёные изучали, как условия открытого космоса влияют на живые организмы. Три капсулы со спорами плесневых грибов были выведены в космос и прикреплены к орбитальной станции. Результаты оказались удивительными: грибные споры не только выжили после полгода в космосе, но и стали более агрессивными и устойчивыми.
Однако это не всё. Когда исследователи поместили плесень аспергилл в пробирку с мощным антигрибковым средством, некоторые из её колоний сумели выжить несмотря на то, что шансы на это были очень низкими – примерно такие же, как у человека, попавшего в концентрированную серную кислоту.
Подобные исследования открывают новые горизонты понимания микроорганизмов и их взаимодействия с окружающей средой, заставляя задуматься о возможностях жизни в экстремальных условиях, как на нашей планете, так и за её пределами.
Вообще в виде грибов Земля преподнесла нам потрясающий подарок – огромную природную лабораторию по изготовлению ценных химических веществ. Пора перестать их делить на вредные и полезные, а научиться правильно пользоваться ими. Из 160 тыс. видов грибов, тела которых содержат сложные химические соединения, наука смогла расшифровать и воспроизвести только 20.
Грибы являются отличным источником белка, витаминов (включая витамины группы B и D), минералов (таких как калий, кальций и селен) и антиоксидантов. Они практически не содержат жиров и могут быть полезны для поддержания здорового веса. Исследования показывают, что некоторые грибы, такие как белые грибы, могут стимулировать иммунную систему благодаря содержанию бета-глюканов. Эти вещества помогают организму бороться с инфекциями и уменьшают воспаления. Некоторые грибы содержат лектины, которые имеют противоопухолевый эффект. Грибы еноки (зимний опёнок) и шиитаке входят в корзину лекарств, получаемых онкологическими больными в Японии. Некоторые грибы содержат соединения, такие как псилоцибин, которые могут вызывать изменения восприятия и используются в ритуалах многих культур. В последние годы исследования показывают их потенциал в психотерапии для лечения депрессии и посттравматического стрессового расстройства. Известное лекарство Липитор, являющееся одним из немногих известных нам решений для проблем с холестерином и диабетом, было обнаружено в красном китайском грибе.
Со времен Александра Флеминга, впервые получившего пенициллин из зелёной плесени в 1928 году, источники лучших антибиотиков – это грибы. В грибах обнаружены средства для борьбы со СПИДом, гриппом и старческими болезнями.
Существует причина, по которой грибы производят сильнодействующие вещества. 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.
Сегодня, к сожалению, мы последовательно уничтожаем эту лабораторию. Гриб фомитопсис, 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. Причина – в уничтожении древесных лесов, особенно – в бассейне Амазонки. А одомашниванию грибы, увы, практически не поддаются…
О важности грибов свидетельствует ещё один факт из истории человечества. Есть весьма убедительная гипотеза о том, что такие религии как иудаизм и христианство возникли из древнего шумерского мухоморного культа. Просто за тысячелетия священная пара, в которую изначально входили береза и мухомор, превратилась в древо и запретный плод. На данный момент вышел целый ряд монографий палеолингвистов, содержащих доказательства такой трансформации образов. Кстати, яблоко в качестве символа искушения возникло совсем недавно, где-то в середине 18 века. Раньше был просто плод. Если мы пройдемся по наиболее древним (например, европейским) храмам, то мы увидим в барельефах, на фресках, в мозаике и росписях изображения мухомора и других грибов.
Красный мухомор у большинства северных народов уподобляется Вселенной. Шляпка с белыми точками — это небо со звездами, кольцо на ножке — это срединный мир, где мы все живем, грибница под землей — это подземный мир с духами предков и всякой нечистью. Ножка все объединяет и одновременно является "осью мира".
Понимание того, как грибы обрабатывают информацию и принимают решения, может привести к новым подходам в биологии и экологии. Ученые надеются, что дальнейшие исследования откроют новые горизонты в понимании интеллекта этих организмов и даже помогут в разработке биологических компьютеров. Как выглядят эти компьютеры, какими возможностями они обладают – попробуйте представить подобные технологии будущего?!
Продолжение: http://proza.ru/2025/08/18/1698
Свидетельство о публикации №225081801691