Cosa stanno pensando i funghi?
- Nel 2000, il professor Toshiyuki Nakagaki, biologo e fisico dell'Università giapponese di Hokkaido, ha prelevato un campione di una muffa gialla e l'ha posizionato all'ingresso del labirinto, che viene utilizzato per testare l'intelligenza e la memoria dei topi. All'altra estremità del labirinto, mise una zolletta di zucchero.
Il Physarum polycephalum sembrava odorare di zucchero e iniziò a mandare i suoi germogli a cercarlo. Le ragnatele del fungo si biforcavano a ogni incrocio del labirinto e quelle che cadevano in un vicolo cieco si voltarono e iniziarono a guardare in altre direzioni. Per diverse ore, ragnatele di funghi hanno riempito i passaggi del labirinto e alla fine della giornata uno di loro ha trovato la sua strada verso lo zucchero.
Successivamente, Toshiyuki e il suo team di ricercatori hanno preso un pezzo di ragnatela del fungo che ha partecipato al primo esperimento, e l'hanno messo all'ingresso di una copia dello stesso labirinto, anch'esso con una zolletta di zucchero all'altra estremità. Quello che è successo ha stupito tutti. Al primo momento la ragnatela si è ramificata in due: un germoglio si è fatto strada verso lo zucchero, senza un solo giro in più, l'altro si è arrampicato sul muro del labirinto e lo ha attraversato direttamente, lungo il soffitto, dritto verso la meta. La ragnatela dei funghi non solo ha memorizzato la strada, ma ha anche cambiato le regole del gioco.
Ho osato resistere alla tendenza a trattare queste creature come piante. Quando fai ricerche sui funghi per diversi anni, inizi a notare due cose. In primo luogo, i funghi sono più vicini al regno animale di quanto sembri. In secondo luogo, le loro azioni a volte sembrano il risultato di una decisione consapevole. Pensavo che ai funghi dovrebbe essere data l'opportunità di provare a risolvere gli enigmi … - Toshiyuki Nakagaki
Ulteriori ricerche di Toshiyuki hanno scoperto che i funghi possono pianificare anche le rotte di trasporto e molto più velocemente degli ingegneri professionisti. Toshiyuki prese una mappa del Giappone e mise pezzi di cibo in luoghi corrispondenti alle principali città del paese. Ha messo i funghi "a Tokyo". Dopo 23 ore, hanno costruito una rete lineare di ragnatele su tutti i pezzi di cibo. Il risultato è una replica quasi esatta della rete ferroviaria intorno a Tokyo.
Non è così difficile collegare diverse dozzine di punti; ma collegarli in modo efficiente ed economico non è affatto facile. Credo che la nostra ricerca non solo ci aiuterà a capire come migliorare le infrastrutture, ma anche come costruire reti di informazione più efficienti. - Toshiyuki Nakagaki
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L'ENIGMA DI UN ALTRO ESSERE
Secondo stime prudenti, ci sono circa 160mila ceppi di funghi sulla Terra, la maggior parte dei quali ha capacità impressionanti.
Ad esempio, a Chernobyl è stato scoperto un fungo che si nutre di prodotti radioattivi e, allo stesso tempo, pulisce l'aria circostante. Questo fungo è stato trovato sul muro di una centrale nucleare distrutta, che per molti anni dopo il disastro ha continuato a produrre radiazioni che distruggono tutta la vita entro un raggio di diversi chilometri.
Durante l'esplorazione della foresta amazzonica, due studenti di biologia della Yale University hanno scoperto il fungo Pestalotiopsis microspora, che può degradare la plastica. Questa capacità è stata scoperta quando il fungo ha mangiato la capsula di Petri in cui era cresciuto.
Fino ad ora, né la nostra scienza né la nostra tecnologia sono capaci di questo. La contaminazione da plastica è uno dei maggiori problemi tecnologici. Oggi abbiamo grandi speranze per questo fungo. - Professor Scott A. Strobl.
I genetisti dell'American Institute of Bioenergy sono riusciti a far digerire più velocemente il ceppo di funghi lo zucchero naturale xilosio. Il potenziale significato di questa scoperta risiede nella creazione di un modo nuovo, economico e veloce di produrre biocarburanti puliti.
Sembrerebbe come un organismo "primitivo", senza cervello e limitato nei movimenti, faccia miracoli oltre il controllo della scienza?
Per cercare di capire il mondo del fungo, devi prima spiegare qualcosa. Shiitake, portobello e champignon non sono solo i nomi dei funghi commestibili. Ognuno di loro è un organismo vivente, che rappresenta una rete di milioni di sottili ragnatele sotto terra. I funghi che spuntano dal terreno sono solo i “polpastrelli” di queste ragnatele, gli “strumenti” con cui il corpo sparge i suoi semi. Ciascun "dito" di questo tipo contiene migliaia di spore. Sono trasportati dal vento e dagli animali. Quando le spore cadono nel terreno, creano nuove ragnatele e germinano con nuovi funghi.
Questa creatura respira ossigeno. È così insolito da un punto di vista biologico che appartiene al proprio regno, separato sia dagli animali che dalle piante.
Ma cosa sappiamo veramente di questa forma di vita?
Non sappiamo cosa spinga il sistema sotterraneo di ragnatele in un certo momento a rilasciare funghi sulla superficie della terra; perché un fungo cresce verso un albero e un altro verso un altro; e perché alcuni di loro producono veleni mortali, mentre altri sono gustosi, sani e profumati. In alcuni casi, non possiamo nemmeno prevedere la tempistica per il loro sviluppo. I funghi possono apparire in tre anni, o anche 30 anni dopo che le loro spore hanno trovato un albero adatto. In altre parole, non sappiamo nemmeno le cose più elementari sui funghi. - Michael Pollan, ricercatore.
LA REGINA DEI MORTI
È difficile per noi capire i funghi a causa della loro struttura anatomica. Quando prendi un pomodoro in mano, stai tenendo in mano l'intero pomodoro così com'è. Ma non puoi cogliere un fungo ed esaminarne la struttura. Un fungo è solo il frutto di un organismo grande e complesso. La rete di ragnatele è troppo sottile per essere ripulita dalla terra senza danneggiarla. - Sgula Motspi, microbiologa.
Un altro problema è che la maggior parte dei funghi di bosco non possono essere addomesticati e sono molto difficili da coltivare, sia per scopi di ricerca che industriali.
Scelgono solo una certa cucciolata, decidono loro stessi quando germogliare. Spesso la loro scelta ricade su vecchi alberi che non possono essere trasferiti in un altro luogo. E anche se piantiamo centinaia di alberi adatti nella foresta e spruzziamo miliardi di spore sul terreno, non vi è alcuna garanzia di ottenere funghi in un tempo ragionevole. - Michael Pollan, ricercatore.
I sistemi di nutrizione, crescita, riproduzione e produzione di energia nei funghi sono completamente diversi da quelli negli animali. Non hanno clorofilla e quindi, a differenza delle piante, non utilizzano direttamente l'energia del sole. Champignon, shiitake e portobello, ad esempio, crescono su una lettiera di piante appassite.
Come gli animali, i funghi digeriscono il cibo, ma, a differenza di loro, digeriscono il cibo al di fuori del loro corpo: i funghi secernono enzimi che scompongono la materia organica nei suoi componenti e quindi assorbono queste molecole.
Se il suolo è lo stomaco del globo, i funghi sono i suoi succhi digestivi. Senza la loro capacità di decomporsi ed elaborare la materia organica, la terra sarebbe soffocata molto tempo fa. La materia morta si accumulerebbe all'infinito, il ciclo del carbonio verrebbe interrotto e tutti gli esseri viventi rimarrebbero senza cibo.
Ci concentriamo sulla vita e sulla crescita nella nostra ricerca, ma in natura morte e decadenza sono ugualmente importanti. I funghi sono i dominatori indiscussi del regno della morte. Pertanto, a proposito, ce ne sono così tanti nei cimiteri. Ma il segreto più grande è l'enorme energia dei funghi. Ci sono funghi che possono rompere l'asfalto, brillare al buio, trasformare un intero mucchio di rifiuti petrolchimici durante la notte e trasformarlo in un prodotto commestibile e nutriente. Il fungo Coprinopsis atramentaria è in grado di far crescere un corpo fruttifero in poche ore per poi, in un giorno, trasformarsi in una pozzanghera di inchiostro nero.
I funghi allucinogeni cambiano le menti delle persone. Ci sono funghi velenosi che possono uccidere un elefante. E il paradosso è che contengono tutte piccole quantità di calorie che i ricercatori di solito usano per misurare l'energia. Il nostro modo di misurare l'energia non sembra adattarsi qui. Le calorie caratterizzano l'energia solare immagazzinata nelle piante. Ma i funghi sono debolmente associati al sole. Germogliano di notte e appassiscono durante il giorno. La loro energia è qualcosa di completamente diverso.
- Michael Pollan, ricercatore.
INTERNET SOTTO LA TERRA
Il micelio è la complessa infrastruttura su cui si trovano tutti gli impianti del mondo. In dieci centimetri cubi di terreno, puoi trovare otto chilometri delle sue ragnatele. Il piede umano copre circa mezzo milione di chilometri di ragnatele ravvicinate. - Paul Stemets, micologo.
Cosa sta succedendo in queste ragnatele?
All'inizio degli anni '90, per la prima volta, è nata l'idea che la rete di queste ragnatele non solo trasportasse cibo e sostanze chimiche, ma fosse anche una rete di comunicazione intelligente e autoapprendimento. È facile riconoscere una struttura familiare osservando anche piccole sezioni di questa rete. Le immagini grafiche di Internet sono esattamente le stesse. La rete si ramifica e se uno dei rami si guasta, viene rapidamente sostituito da soluzioni alternative. I suoi nodi, situati in zone strategiche, sono meglio alimentati grazie ai luoghi meno attivi, e vengono ampliati. Queste ragnatele hanno sensibilità. E ogni web può trasmettere informazioni all'intera rete.
E non esiste un "server centrale". Ogni web è indipendente e le informazioni che raccoglie possono essere trasmesse alla rete in tutte le direzioni. Pertanto, il modello di base di Internet è sempre esistito, solo che era nascosto nel terreno. - Paul Stemec, micologo
La rete stessa sembra poter crescere indefinitamente. Ad esempio, nello stato del Michigan, è stato trovato un micelio che è cresciuto sottoterra fino a un'area di nove chilometri quadrati. Si stima che abbia circa 2.000 anni.
Quando la rete decide di coltivare funghi?
A volte il motivo è il pericolo per il futuro della rete. Se la foresta che alimenta la rete si brucia, il micelio smette di ricevere zuccheri dalle radici degli alberi. Quindi fa germinare i funghi alle estremità più lontane, in modo che diffondano spore fungine, "liberano" i suoi geni e danno loro l'opportunità di trovare un nuovo posto. È così che è apparsa l'espressione "funghi dopo la pioggia". La pioggia lava la putrefazione organica dal terreno e, in sostanza, priva la rete della sua fonte di energia - quindi la rete invia "squadre di soccorso" con controversie alla ricerca di un nuovo rifugio.
INCUBO PER INSETTI
"Trovare una nuova casa" è un'altra cosa che distingue i funghi dal regno animale e vegetale. Ci sono funghi che diffondono le loro spore come i frutti diffondono i loro semi. Altri producono feromoni che rendono gli esseri viventi affamati di loro. I raccoglitori di tartufo bianco lo usano per la ricerca dei maiali, poiché l'odore di questi funghi è simile a quello di un cinghiale alfa.
Tuttavia, esistono modi più complessi e brutali per diffondere i funghi. L'osservazione delle formiche dell'Africa occidentale della specie Megaloponera foetens ha registrato che si arrampicano su alberi alti ogni anno e con tale forza perforano le loro mascelle nel tronco che dopo non possono liberarsi e morire. In precedenza, non c'erano casi di suicidio di massa di formiche.
Si è scoperto che gli insetti agiscono contro la loro volontà e qualcun altro li manda a morte. Il motivo sono le più piccole spore del fungo הטומנטלה, che a volte riescono a entrare nella bocca delle formiche. Una volta nella testa dell'insetto, la spora invia sostanze chimiche al suo cervello. Dopodiché, la formica inizia a arrampicarsi sull'albero più vicino e affonda le fauci nella sua corteccia. Qui, come risvegliandosi da un incubo, inizia a cercare di liberarsi e, alla fine, esausto, muore. Dopo circa due settimane, i funghi הטומנטלה spuntano dalla sua testa.
Sugli alberi in Camerun, puoi vedere centinaia di funghi che crescono dai corpi delle formiche. Per i funghi questo potere sul cervello è un mezzo di riproduzione: usano le zampe di una formica per arrampicarsi su un albero e l'altezza aiuta la diffusione delle loro spore da parte del vento; così si trovano nuove case e … nuove formiche.
Il "fungo zombi" thailandese Ophiocordyceps unilateralis incoraggia le formiche che si nutrono di esso a arrampicarsi sulle foglie di alcune piante. La distanza percorsa dalle formiche infette per questo è molto maggiore delle distanze nella loro vita normale, e quindi, raggiunte le foglie, gli insetti muoiono di stanchezza e fame, e dopo due settimane spuntano funghi dai loro corpi.
Queste creature sono forse le più sorprendenti di tutte che ho visto. Crediamo che producano sostanze chimiche simili all'LSD, ma dobbiamo ancora imbatterci in farmaci che inducono comportamenti nell'interesse di qualcuno. - Professor David Hughes.
Hughes ha scoperto funghi che controllano il cervello di ragni, pidocchi e mosche.
Questa non è una coincidenza, selezione naturale o sottoprodotti di un altro processo. Questi insetti vengono inviati contro la loro volontà dove non dovrebbero essere, ma i funghi piacciono. Quando abbiamo trasferito le formiche infette su altre foglie, i funghi semplicemente non sono germogliati. - Professor David Hughes
COME SONO STATI INVENTATI GLI ANTIBIOTICI
C'è un lato positivo nel fatto che i funghi possono produrre forti veleni. Alcuni di questi veleni sono armi efficaci contro i nostri comuni nemici. Ad esempio, i microbi.
I migliori antibiotici si trovano nei funghi. - Paul Stemets, micologo.
Delle 160mila specie di funghi, i cui corpi contengono composti chimici complessi, la scienza è stata in grado di decifrarne e riprodurne solo 20, e tra questi sono stati trovati molti dei farmaci più importanti.
C'è una ragione per cui i funghi producono medicinali. Crescono sempre nei posti peggiori, umidi, caldi, in luoghi che sono "fabbriche di microbi e virus". La maggior parte delle piante non ha protezione da questi fattori, ma i funghi resistono. Il noto farmaco Lipitor, che è una delle poche soluzioni conosciute per il colesterolo e il diabete, è stato trovato nel fungo rosso cinese. E i funghi enoki e shiitake sono inclusi nel paniere dei medicinali ricevuti dai malati di cancro in Giappone. - Elinor Shavit, microloga.
Sfortunatamente, la varietà di medicinali a base di funghi è in costante diminuzione. Il motivo è la distruzione delle foreste boscose, soprattutto nel bacino amazzonico.
Insieme ad altre forme di vita, distruggiamo anche i funghi. Il numero delle loro varietà è in costante diminuzione e questo mi preoccupa per motivi puramente egoistici. Il mondo ha presentato un regalo straordinario: un enorme laboratorio naturale per la produzione di farmaci. Dalla penicillina ai farmaci per il cancro, l'AIDS, l'influenza e le malattie senili. Gli antichi egizi chiamavano i funghi "il dio della morte" per un motivo. Oggi stiamo costantemente distruggendo questo laboratorio … - Paul Stemets, micologo.
Stemets parla del fungo fomitopsis. Scoperto nel 1965, questo fungo si è dimostrato un rimedio efficace per la tubercolosi e oggi cresce solo in cinque località degli Stati Uniti. In Europa, questo fungo è già completamente scomparso.
Con un gruppo di specialisti, siamo andati dozzine di volte nelle foreste, cercando di trovare molti altri funghi simili. Dopo tanti sforzi, abbiamo finalmente trovato un campione che siamo riusciti a coltivare in laboratorio. Chissà quante persone salverà questo fungo in futuro. - Paul Stemets, micologo.
L'anno scorso, Stemets ha aderito al programma di difesa biologica del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e ha contribuito a trovare e preservare 300 specie rare di funghi.
Abbiamo fatto un esperimento: abbiamo raccolto quattro cumuli di spazzatura. Uno è stato usato da noi come controllo; negli altri due abbiamo aggiunto sostanze chimiche e biologiche che decompongono i rifiuti; su quest'ultimo venivano spruzzate spore di funghi. Tornando due mesi dopo, abbiamo trovato tre mucchi fetidi scuri e uno luminoso, ricoperti da centinaia di chilogrammi di funghi … Alcune delle sostanze tossiche si sono trasformate in sostanze organiche. I funghi attiravano gli insetti, deponevano le uova, dalle quali si schiudevano i bruchi, e poi apparvero gli uccelli - e l'intero mucchio si trasformò in una collina verde piena di vita. Quando abbiamo provato a fare lo stesso nei fiumi inquinati, abbiamo notato il processo di purificazione dai veleni. Ecco cosa esplorare! Forse tutti i nostri problemi di inquinamento possono essere risolti con i funghi giusti. - Paul Stemets, micologo.
DOV'E 'IL CERVELLO?
"Una stima è che funziona in modo simile nei funghi", dice Toshiyuki. "Da un punto di vista puramente biologico, ogni ragnatela riceve individualmente segnali chimici su dove muoversi e cosa evitare. La somma di questi segnali crea una sorta di sistema decisionale. In altre parole, l'intelligenza del fungo è nella sua rete. Aggiungete a ciò milioni di anni di evoluzione nelle condizioni più difficili, moltiplicati per centinaia di migliaia di specie diverse, e avrete comunque qualcosa che dovrebbe essere abbastanza intelligente ".
- E questa è la tua spiegazione di quello che sta succedendo?
- Questo è l'inizio.
Garofano Ignat
