Sekretet e botës së kërpudhave: truri i merimangës si një analog i njeriut

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Në vitin 2000, profesori Toshiyuki Nakagaki, një biolog dhe fizikant në Universitetin Japonez të Hokkaidos, mori një mostër të një myku të verdhë dhe e vendosi në hyrje të një labirinti që përdoret për të testuar inteligjencën dhe kujtesën e minjve. Në anën tjetër të labirintit, ai vendosi një kub sheqeri. Kërpudha jo vetëm që gjeti një rrugë drejt sheqerit, por përdori edhe rrugën më të shkurtër për këtë.

Çfarë po mendojnë kërpudhat?

Physarum polycephalum kishte erë sheqeri dhe filloi të dërgonte filizat e tij në kërkim të tij. Rrjetat e merimangës të kërpudhave u dyfishuan në çdo kryqëzim të labirintit, dhe ato që ranë në një qorrsokak u kthyen dhe filluan të shikonin në drejtime të tjera. Për disa orë, rrjetat e kërpudhave mbushën rrugët e labirintit dhe në fund të ditës njëra prej tyre gjeti rrugën drejt sheqerit.

Pas kësaj, Toshiyuki dhe ekipi i tij i studiuesve morën një pjesë të rrjetës së merimangës të kërpudhave që mori pjesë në eksperimentin e parë dhe e vendosën në hyrje të një kopje të të njëjtit labirint, gjithashtu me një kub sheqeri në skajin tjetër. Ajo që ndodhi i habiti të gjithë. Në çastin e parë, rrjeta e koburesë u degëzua në dysh: një filiz mori rrugën drejt sheqerit, pa asnjë kthesë shtesë, tjetri u ngjit në murin e labirintit dhe e kaloi atë drejtpërdrejt, përgjatë tavanit, drejt e në qëllim. Rrjeti i kërpudhave jo vetëm që kujtoi rrugën, por ndryshoi edhe rregullat e lojës.

Guxova t'i rezistoja prirjes për t'i trajtuar këto krijesa si bimë. Kur bëni kërkime për kërpudhat për disa vite, filloni të vini re dy gjëra. Së pari, kërpudhat janë më afër mbretërisë së kafshëve sesa duket. Së dyti, veprimet e tyre ndonjëherë duken të jenë rezultat i një vendimi të qëllimshëm. Mendova se kërpudhave duhet t'u jepet mundësia të përpiqen të zgjidhin gjëegjëzat.

Hulumtimet e mëtejshme nga Toshiyuki zbuluan se kërpudhat mund të planifikojnë rrugë transporti gjithashtu dhe shumë më shpejt se inxhinierët profesionistë. Toshiyuki mori një hartë të Japonisë dhe vendosi copa ushqimi në vendet që korrespondojnë me qytetet kryesore të vendit. Ai i vendosi kërpudhat "në Tokio". Pas 23 orësh, ata ndërtuan një rrjetë lineare me rrjeta kaurbure për të gjitha pjesët e ushqimit. Rezultati është një kopje pothuajse e saktë e rrjetit hekurudhor rreth Tokios.

Nuk është aq e vështirë të lidhësh disa dhjetëra pika; por lidhja e tyre në mënyrë efikase dhe më ekonomike nuk është aspak e lehtë. Unë besoj se kërkimi ynë jo vetëm që do të na ndihmojë të kuptojmë se si të përmirësojmë infrastrukturën, por edhe si të ndërtojmë rrjete informacioni më efikase.

GJEGËZË E NJË QENIE TJETËR

Sipas vlerësimeve konservatore, ka rreth 160 mijë lloje të kërpudhave në Tokë, shumica e të cilave kanë aftësi mbresëlënëse.

Për shembull, në Çernobil u zbulua një kërpudha që ushqehet me produkte radioaktive dhe, në të njëjtën kohë, pastron ajrin përreth. Kjo kërpudha u gjet në murin e një centrali bërthamor të shkatërruar, i cili për shumë vite pas katastrofës vazhdoi të prodhonte rrezatim që shkatërron të gjithë jetën brenda një rrezeje prej disa kilometrash.

Ndërsa eksploronin pyllin e Amazonës, dy studentë të biologjisë në Universitetin Yale gjetën kërpudhat Pestalotiopsis microspora, e cila mund të degradojë plastikën. Kjo aftësi u zbulua kur kërpudhat hëngrën pjatën Petri në të cilën ishte rritur.

Deri më tani, as shkenca dhe as teknologjia jonë nuk janë në gjendje për këtë. Ndotja nga plastika është një nga problemet më të mëdha teknologjike. Sot ne kemi shpresa të mëdha për këtë kërpudhat. - Profesor Scott A. Strobl.

Gjenetikët nga Instituti Amerikan i Bioenergjisë ia dolën të bënin që soji i kërpudhave të treste më shpejt ksilozën e sheqerit natyral. Rëndësia e mundshme e këtij zbulimi qëndron në krijimin e një mënyre të re, të lirë dhe të shpejtë të prodhimit të biokarburanteve të pastra.

Duket se si një organizëm "primitiv", pa tru dhe lëvizje të kufizuar, kryen mrekulli përtej kontrollit të shkencës?

Për t'u përpjekur të kuptoni botën e kërpudhave, së pari duhet të sqaroni diçka. Shiitake, portobello dhe champignon nuk janë vetëm emrat e kërpudhave të ngrënshme. Secili prej tyre është një organizëm i gjallë, që përfaqëson një rrjet prej miliona rrjetave më të holla nën tokë. Kërpudhat që shikojnë nga toka janë vetëm "majat e gishtërinjve" të këtyre rrjetave të kaurmetit, "mjetet" me të cilat trupi përhap farat e tij. Çdo "gisht" i tillë përmban mijëra spore. Ato barten nga era dhe kafshët. Kur sporet bien në tokë, ato krijojnë rrjeta të reja dhe mbijnë me kërpudha të reja.

Kjo krijesë merr frymë me oksigjen. Është aq e pazakontë nga pikëpamja biologjike, saqë i përket mbretërisë së saj, e ndarë si nga kafshët ashtu edhe nga bimët.

Por çfarë dimë vërtet për këtë formë jete?

Ne nuk e dimë se çfarë e shtyn sistemin nëntokësor të rrjetave të kaurmetit në një moment të caktuar të lëshojë kërpudha në sipërfaqen e tokës; pse një kërpudha rritet drejt një peme dhe një tjetër drejt një tjetri; dhe pse disa prej tyre prodhojnë helme vdekjeprurëse, ndërsa të tjerat janë të shijshme, të shëndetshme dhe aromatike. Në disa raste, ne nuk mund të parashikojmë as afatin kohor të zhvillimit të tyre. Kërpudhat mund të shfaqen në tre vjet, ose edhe 30 vjet pasi spora e tyre të ketë gjetur një pemë të përshtatshme. Me fjalë të tjera, ne nuk dimë as gjërat më elementare për kërpudhat. - Michael Pollan, studiues.

MBRETËSHERË E TË VDEKURVE

Ne e kemi të vështirë të kuptojmë kërpudhat për shkak të strukturës së tyre anatomike. Kur merrni një domate në dorë, po e mbani të gjithë domaten në dorë ashtu siç është. Por nuk mund të shkulësh një kërpudha dhe të ekzaminosh strukturën e saj. Një kërpudha është vetëm fryt i një organizmi të madh dhe kompleks. Rrjeti i rrjetave të kaurburës është shumë i hollë për t'u pastruar nga dheu pa e dëmtuar atë. - Sgula Motspi, mikrobiologe.

Një problem tjetër është se shumica e kërpudhave pyjore nuk mund të zbuten dhe janë shumë të vështira për t'u rritur, si për qëllime kërkimore ashtu edhe për qëllime industriale.

Ata zgjedhin vetëm një pjellë të caktuar, ata vetë vendosin se kur të mbijnë. Shpesh zgjedhja e tyre bie në pemë të vjetra që nuk mund të transferohen në një vend tjetër. Dhe edhe nëse mbjellim qindra pemë të përshtatshme në pyll dhe spërkasim miliarda spore në tokë, nuk ka asnjë garanci që do t'i marrim kërpudhat në një kohë të arsyeshme. - Michael Pollan, studiues.

Sistemet e të ushqyerit, rritjes, riprodhimit dhe prodhimit të energjisë te kërpudhat janë krejtësisht të ndryshme nga ato te kafshët. Ata nuk kanë klorofil dhe për këtë arsye, ndryshe nga bimët, ato nuk përdorin drejtpërdrejt energjinë e diellit. Kampionët, shiitake dhe portobello, për shembull, rriten në një pjellë bimësh të vyshkur.

Ashtu si kafshët, kërpudhat tretin ushqimin, por, ndryshe nga ato, ato tretin ushqimin jashtë trupit të tyre: kërpudhat sekretojnë enzima që zbërthejnë lëndën organike në përbërësit e saj dhe më pas thithin këto molekula.

Nëse toka është stomaku i globit, atëherë kërpudhat janë lëngjet e tij tretëse. Pa aftësinë e tyre për të dekompozuar dhe përpunuar lëndën organike, toka do të ishte mbytur shumë kohë më parë. Lënda e vdekur do të grumbullohej pafundësisht, cikli i karbonit do të ndërpritej dhe të gjitha gjallesat do të mbeteshin pa ushqim.

Ne fokusohemi te jeta dhe rritja në kërkimin tonë, por në natyrë, vdekja dhe kalbja janë po aq të rëndësishme. Kërpudhat janë sundimtarët e padiskutueshëm të mbretërisë së vdekjes. Prandaj, meqë ra fjala, ka kaq shumë prej tyre në varreza. Por sekreti më i madh është energjia e madhe e kërpudhave. Ka kërpudha që mund të çajnë asfaltin, të shkëlqejnë në errësirë, të përpunojnë një grumbull të tërë mbetjesh petrokimike brenda natës dhe ta kthejnë atë në një produkt të ngrënshëm dhe ushqyes. Kërpudhat Coprinopsis atramentaria janë në gjendje të rritin një trup frutdhënës brenda disa orësh dhe më pas, brenda një dite, të shndërrohen në një pellg me bojë të zezë.

Kërpudhat halucinogjene ndryshojnë mendjen e njerëzve. Ka kërpudha helmuese që mund të vrasin një elefant. Dhe paradoksi është se të gjitha ato përmbajnë sasi të vogla të kalorive që studiuesit zakonisht përdorin për të matur energjinë. Mënyra jonë e matjes së energjisë nuk duket se përshtatet këtu. Kaloritë karakterizojnë energjinë diellore të ruajtur në bimë. Por kërpudhat janë të lidhura dobët me diellin. Ata mbijnë natën dhe thahen gjatë ditës. Energjia e tyre është diçka krejtësisht e ndryshme.

- Michael Pollan, studiues.

INTERNETI NËN TOKË

Miceliumi është infrastruktura komplekse në të cilën ndodhen të gjitha bimët në botë. Në dhjetë centimetra kub tokë, mund të gjesh tetë kilometra nga rrjetat e saj. Këmba e njeriut mbulon rreth gjysmë milioni kilometra rrjeta merimange të vendosura ngushtë. - Paul Stemets, mikolog.

Çfarë po ndodh në këto rrjete?

Në fillim të viteve 1990, fillimisht lindi ideja që rrjeta e këtyre rrjetave të kobures jo vetëm që përcillte ushqim dhe kimikate, por ishte gjithashtu një rrjet komunikimi inteligjent dhe vetë-mësues. Duke parë edhe pjesë të vogla të këtij rrjeti, është e lehtë të dallosh një strukturë të njohur. Imazhet grafike të internetit duken saktësisht të njëjta. Rrjeti degëzohet, dhe nëse njëra prej degëve dështon, atëherë ai zëvendësohet shpejt me zgjidhje. Nyjet e saj, të vendosura në zona strategjike, furnizohen më mirë me energji për shkak të vendeve më pak aktive dhe janë të zgjeruara. Këto rrjeta kanë ndjeshmëri. Dhe çdo ueb mund të përcjellë informacion në të gjithë rrjetin.

Dhe nuk ka asnjë "server qendror". Çdo ueb është i pavarur dhe informacioni që mbledh mund të transmetohet në rrjet në të gjitha drejtimet. Kështu, modeli bazë i internetit ka ekzistuar në çdo kohë, vetëm se ai ishte fshehur në tokë. - Paul Stemec, mikolog

Vetë rrjeti duket se mund të rritet pafundësisht. Për shembull, në shtetin e Miçiganit, u gjet një miceli, i cili është rritur nën tokë në një sipërfaqe prej nëntë kilometrash katrorë. Vlerësohet të jetë rreth 2000 vjet i vjetër.

Kur vendos rrjeti të kultivojë kërpudha?

Ndonjëherë arsyeja është rreziku për të ardhmen e rrjetit. Nëse pylli që ushqen rrjetin digjet, miceli ndalon marrjen e sheqernave nga rrënjët e pemëve. Më pas mbin kërpudha në skajet më të largëta, në mënyrë që ato të përhapin spore kërpudhash, të "lirojnë" gjenet e saj dhe t'u japin mundësinë të gjejnë një vend të ri. Kështu u shfaq shprehja “kërpudha pas shiut”. Shiu largon kalbjen organike nga toka dhe, në thelb, privon rrjetin nga burimi i tij i energjisë - atëherë rrjeti dërgon "skuadrat e shpëtimit" me mosmarrëveshje në kërkim të një strehimi të ri.

makth për insektet

“Gjetja e një shtëpie të re” është një tjetër gjë që i dallon kërpudhat nga mbretëria e kafshëve dhe bimëve. Ka kërpudha që përhapin sporet e tyre ashtu si frutat përhapin farat e tyre. Të tjerët prodhojnë feromone që i bëjnë qeniet e gjalla t'i dëshirojnë me detyrim. Grumbulluesit e tartufit të bardhë e përdorin atë për të kërkuar derrat, pasi aroma e këtyre kërpudhave është e ngjashme me atë të një derri alfa.

Megjithatë, ka mënyra më komplekse dhe mizore të përhapjes së kërpudhave. Vëzhgimi i milingonave të Afrikës Perëndimore të llojit Megaloponera foetens regjistroi se ato ngjiten çdo vit në pemë të larta dhe me një forcë të tillë shpojnë nofullat e tyre në trung, saqë pas kësaj nuk mund të çlirohen dhe të vdesin. Më parë, nuk kishte raste të vetëvrasjes masive të milingonave.

Doli se insektet po veprojnë kundër vullnetit të tyre dhe dikush tjetër i dërgon ata në vdekje. Arsyeja janë sporet më të vogla të kërpudhave הטומנטלה, të cilat ndonjëherë arrijnë të futen në gojën e milingonave. Pasi në kokën e insektit, spora dërgon kimikate në trurin e tij. Pas kësaj, milingona fillon të ngjitet në pemën më të afërt dhe zhyt nofullat e saj në lëvoren e saj. Këtu, sikur të zgjohej nga një makth, ai fillon të përpiqet të çlirohet dhe, në fund, i rraskapitur, vdes. Pas rreth dy javësh, nga koka e tij mbijnë kërpudhat הטומנטלה.

Në pemët në Kamerun, ju mund të shihni qindra kërpudha që rriten nga trupat e milingonave. Për kërpudhat, kjo fuqi mbi trurin është një mjet riprodhimi: ata përdorin këmbët e një milingone për t'u ngjitur në një pemë dhe lartësia ndihmon në përhapjen e sporeve të tyre nga era; kështu që ata gjejnë shtëpi të reja dhe…. milingona të reja.

"Kërpudha zombie" tajlandeze Ophiocordyceps unilateralis inkurajon milingonat që ushqehen me të të ngjiten në gjethet e bimëve të caktuara. Distanca që kalojnë milingonat e infektuara për këtë është shumë më e madhe se distancat në jetën e tyre normale, dhe për këtë arsye, pasi kanë arritur gjethet, insektet vdesin nga lodhja dhe uria, dhe pas dy javësh kërpudhat mbijnë nga trupi i tyre.

Këto krijesa janë ndoshta më të mahnitshmet nga të gjitha që kam parë. Ne besojmë se ato prodhojnë kimikate të ngjashme me LSD-në, por ende nuk kemi hasur në barna që nxisin sjellje në interes të dikujt. - Profesor David Hughes.

Hughes zbuloi kërpudhat që kontrollojnë trurin e merimangave, morrave dhe mizave.

Kjo nuk është rastësi, përzgjedhje natyrore, apo nënprodukte të një procesi tjetër. Këto insekte dërgohen kundër dëshirës së tyre atje ku nuk duhet të jenë, por kërpudha si. Kur i transferuam milingonat e infektuara në gjethe të tjera, kërpudhat thjesht nuk mbinë. - Profesor David Hughes

SI U SPIKEN ANTIBIOTIKËT

Ekziston edhe një anë pozitive për faktin se kërpudhat mund të prodhojnë helme të forta. Disa nga këto helme janë armë efektive kundër armiqve tanë të përbashkët. Për shembull, mikrobet.

Nga 160 mijë llojet e kërpudhave, trupat e të cilave përmbajnë komponime kimike komplekse, shkenca ishte në gjendje të deshifronte dhe riprodhonte vetëm 20, dhe midis tyre u gjetën disa nga ilaçet më të rëndësishme.

Ka një arsye pse kërpudhat prodhojnë ilaçe. Ata rriten gjithmonë në vendet më të këqija, të lagështa, të nxehta, në vende që janë “fabrika të mikrobeve dhe viruseve”. Shumica e bimëve nuk kanë mbrojtje ndaj këtyre faktorëve, por kërpudhat rezistojnë. Ilaçi i njohur Lipitor, i cili është një nga të paktat zgjidhje të njohura për problemet e kolesterolit dhe diabetit, u gjet në kërpudhat e kuqe kineze. Dhe kërpudhat enoki dhe shiitake përfshihen në shportën e ilaçeve të marra nga pacientët me kancer në Japoni. - Elinor Shavit, mikrologe.

Fatkeqësisht, shumëllojshmëria e ilaçeve të kërpudhave po zvogëlohet vazhdimisht. Arsyeja është shkatërrimi i pyjeve drunore, veçanërisht në pellgun e Amazonës.

Së bashku me format e tjera të jetës, ne shkatërrojmë edhe kërpudhat. Numri i varieteteve të tyre është vazhdimisht në rënie dhe kjo më shqetëson për arsye thjesht egoiste. Bota ka paraqitur një dhuratë mahnitëse - një laborator të madh natyror për prodhimin e barnave. Nga penicilina te ilaçet për kancerin, SIDA-n, gripin dhe sëmundjet senile. Egjiptianët e lashtë i quanin kërpudhat "zoti i vdekjes" për një arsye. Sot ne po e shkatërrojmë vazhdimisht këtë laborator … - Paul Stemets, mykolog.

Stemets flet për kërpudhat fomitopsis. E zbuluar në vitin 1965, kjo kërpudha është dëshmuar të jetë një ilaç efektiv për tuberkulozin, dhe sot ajo rritet vetëm në pesë vende në Shtetet e Bashkuara. Në Evropë, kjo kërpudha tashmë është zhdukur plotësisht.

Me një grup specialistësh shkuam dhjetëra herë në pyje, duke u përpjekur të gjenim disa kërpudha të tjera të ngjashme. Pas shumë përpjekjesh, më në fund gjetëm një mostër që arritëm ta rritnim në laborator. Kush e di se sa njerëz do të shpëtojë kjo kërpudha në të ardhmen. - Paul Stemets, mikolog.

Vitin e kaluar, Stemets iu bashkua programit të mbrojtjes biologjike të Departamentit të Mbrojtjes së SHBA-së dhe ndihmoi në kërkimin dhe ruajtjen e 300 llojeve të rralla të kërpudhave.

Ne bëmë një eksperiment: mblodhëm katër grumbuj mbeturinash. Njëri u përdor nga ne si kontroll; në dy të tjerat shtuam substanca kimike dhe biologjike që shpërbëjnë mbetjet; mbi këtë të fundit u spërkatën spore kërpudhash. Pas kthimit dy muaj më vonë, gjetëm tre grumbuj të errët fetid dhe një të shndritshëm, të tejmbushur me qindra kilogramë kërpudha … Disa nga substancat toksike u kthyen në ato organike. Kërpudhat tërhoqën insektet, vunë vezë, nga të cilat dolën vemjet, dhe më pas u shfaqën zogjtë - dhe i gjithë ky grumbull u shndërrua në një kodër të gjelbër plot jetë. Kur u përpoqëm të bënim të njëjtën gjë në lumenjtë e ndotur, vumë në dukje procesin e pastrimit nga helmet. Ja çfarë të eksploroni! Ndoshta të gjitha problemet tona të ndotjes mund të zgjidhen me kërpudhat e duhura. - Paul Stemets, mikolog.

KU ËSHTË TRURI?

"Një vlerësim është se ajo funksionon në mënyrë të ngjashme te kërpudhat," thotë Toshiyuki. "Nga një këndvështrim thjesht biologjik, çdo rrjet merimangë merr individualisht sinjale kimike se ku të shkojë dhe çfarë të shmangë. Shuma e këtyre sinjaleve krijon një lloj sistemi vendimmarrës. Me fjalë të tjera, inteligjenca e kërpudhave është në rrjetin e saj. Shtojini kësaj miliona vite evolucioni në kushtet më të vështira, të shumëzuara me qindra mijëra lloje të ndryshme, dhe ju keni diçka që gjithsesi duhet të jetë mjaft e zgjuar.”

- Dhe ky është shpjegimi juaj për atë që po ndodh?

- Ky është fillimi.