Hvad tænker svampe?
- I 2000 tog professor Toshiyuki Nakagaki, biolog og fysiker ved det japanske universitet i Hokkaido, en prøve af en gul skimmel og placerede den ved indgangen til labyrinten, som bruges til at teste musens intelligens og hukommelse. I den anden ende af labyrinten placerede han en sukkerterning.
Physarum polycephalum syntes at lugte sukker og begyndte at sende sine spirer på jagt efter det. Svampens spindelvæv splittede sig ved hver krydsning af labyrinten, og de, der faldt i en blindgyde, vendte sig om og begyndte at se i andre retninger. I flere timer fyldte svampevæv labyrintpassagerne, og ved slutningen af dagen fandt en af dem vej til sukker.
Derefter tog Toshiyuki og hans forskerteam et stykke af svampens spindelvæv, der deltog i det første eksperiment, og satte det ved indgangen til en kopi af den samme labyrint, også med en sukkerterning i den anden ende. Hvad der skete overraskede alle. I det allerførste øjeblik forgrenede spindelvævet sig i to: den ene spirede vej til sukkeret uden en eneste ekstra drejning, den anden klatrede op i labyrintvæggen og krydsede den direkte, langs loftet, lige til målet. Svampenettet lagde ikke kun vejen udenad, men ændrede også spillereglerne.
Jeg turde modstå tendensen til at behandle disse skabninger som planter. Når du forsker i svampe i flere år, begynder du at lægge mærke til to ting. For det første er svampe tættere på dyreriget, end det ser ud til. For det andet synes deres handlinger undertiden at være resultatet af en bevidst beslutning. Jeg troede, at svampene skulle have mulighed for at prøve at løse gåderne … - Toshiyuki Nakagaki
Yderligere undersøgelser foretaget af Toshiyuki viste, at svampe også kan planlægge transportruter og meget hurtigere end professionelle ingeniører. Toshiyuki tog et kort over Japan og placerede madstykker steder svarende til landets større byer. Han satte svampene "i Tokyo". Efter 23 timer byggede de et lineært spindelvæv til alle madstykkerne. Resultatet er en næsten nøjagtig kopi af jernbanenettet omkring Tokyo.
Det er ikke så svært at forbinde flere dusin punkter; men at forbinde dem effektivt og mest økonomisk er slet ikke let. Jeg tror, at vores forskning ikke kun hjælper os med at forstå, hvordan vi kan forbedre infrastrukturen, men også hvordan vi bygger mere effektive informationsnetværk. - Toshiyuki Nakagaki
Salgsfremmende video:
RIDTEN OM ET ANDET VÆRE
Ifølge konservative estimater er der omkring 160 tusind svampestammer på Jorden, hvoraf de fleste har imponerende evner.
For eksempel blev der i Tjernobyl opdaget en svamp, der lever af radioaktive produkter og samtidig renser luften omkring den. Denne svamp blev fundet på væggen til et ødelagt atomkraftværk, som i mange år efter katastrofen fortsatte med at producere stråling, der ødelægger alt liv inden for en radius på flere kilometer.
Mens de udforskede Amazonas skove, fandt to biologistuderende fra Yale University svampen Pestalotiopsis microspora, som kan nedbryde plast. Denne evne blev opdaget, da svampen spiste petriskålen, hvor den blev dyrket.
Indtil nu er hverken vores videnskab eller vores teknologi i stand til dette. Plastforurening er et af de største teknologiske problemer. I dag har vi store forhåbninger for denne svamp. - Professor Scott A. Strobl.
Genetikere fra American Institute of Bioenergy har formået at få svampestammen til at fordøje det naturlige sukker xylose hurtigere. Den potentielle betydning af denne opdagelse ligger i oprettelsen af en ny, billig og hurtig måde at producere rent biobrændstof på.
Det ser ud til, hvordan en "primitiv" organisme uden hjerne og begrænset i bevægelse udfører mirakler uden for videnskabens kontrol?
For at prøve at forstå svampens verden skal du først forklare noget. Shiitake, portobello og champignon er ikke kun navnene på spiselige svampe. Hver af dem er en levende organisme, der repræsenterer et netværk af millioner af tyndeste spindelvæv under jorden. Svampene, der kigger op fra jorden, er bare “spidsen” på disse spindelvæv, de “redskaber”, som kroppen spreder sine frø med. Hver sådan "finger" indeholder tusinder af sporer. De bæres af vinden og dyrene. Når sporer falder i jorden, skaber de nye baner og spire med nye svampe.
Denne skabning ånder ilt. Det er så usædvanligt set fra et biologisk synspunkt, at det hører til sit eget kongerige, adskilt fra både dyr og planter.
Men hvad ved vi virkelig om denne livsform?
Vi ved ikke, hvad der beder det underjordiske system af spindelvæv på et bestemt tidspunkt at frigive svampe til jordens overflade; hvorfor vokser en svamp mod et træ og en anden mod et andet; og hvorfor nogle af dem producerer dødbringende gift, mens andre er velsmagende, sunde og duftende. I nogle tilfælde kan vi ikke engang forudsige tidslinjen for deres udvikling. Svampe kan forekomme om tre år eller endda 30 år efter, at deres spor har fundet et passende træ. Med andre ord kender vi ikke engang de mest basale ting ved svampe. - Michael Pollan, forsker.
DØDENS Dronning
Det er svært for os at forstå svampe på grund af deres anatomiske struktur. Når du tager en tomat i hånden, holder du hele tomaten i din hånd, som den er. Men du kan ikke plukke en svamp og undersøge dens struktur. En svamp er bare frugten af en stor og kompleks organisme. Spindelvevet er for tyndt til at blive ryddet af jorden uden at beskadige det. - Sgula Motspi, mikrobiolog.
Et andet problem er, at de fleste skovsvampe ikke kan tages og er meget vanskelige at dyrke, både til forskning og industrielle formål.
De vælger kun et bestemt kuld, de bestemmer selv, hvornår de skal spire. Ofte falder deres valg på gamle træer, der ikke kan overføres til et andet sted. Og selvom vi planter hundreder af egnede træer i skoven og sprøjter milliarder af sporer på jorden, er der ingen garanti for at få svampe på en rimelig tid. - Michael Pollan, forsker.
Systemerne til ernæring, vækst, reproduktion og energiproduktion i svampe er helt forskellige fra dem hos dyr. De har ikke klorofyl, og i modsætning til planter bruger de ikke direkte solens energi. Champignons, shiitake og portobello vokser for eksempel på et kuld af visne planter.
Ligesom dyr fordøjer svampe mad, men i modsætning til dem fordøjer de mad uden for deres kroppe: svampe udskiller enzymer, der nedbryder organisk materiale i dets komponenter og absorberer derefter disse molekyler.
Hvis jord er jordens mave, er svampe dens fordøjelsessaft. Uden deres evne til at nedbryde og behandle organisk materiale ville jorden være kvalt for længe siden. Dødt materiale ville ophobes uendeligt, kulstofcyklussen ville blive afbrudt, og alle levende ting ville blive efterladt uden mad.
Vi fokuserer på liv og vækst i vores forskning, men i naturen er død og forfald lige så vigtige. Svampe er de ubestridte herskere i dødsriget. Derfor er der forresten så mange af dem på kirkegårde. Men den største hemmelighed er svampens enorme energi. Der er svampe, der kan knække asfalten, gløde i mørket, behandle en hel flok petrokemisk affald natten over og gøre det til et spiseligt og nærende produkt. Coprinopsis atramentaria-svampen er i stand til at dyrke en frugtlegeme på få timer og derefter på en dag forvandles til en pyt med sort blæk.
Hallucinogene svampe skifter folks sind. Der er giftige svampe, der kan dræbe en elefant. Og paradokset er, at de alle indeholder små mængder kalorier, som forskere normalt bruger til at måle energi. Vores måde at måle energi på ser ikke ud til at passe her. Kalorier repræsenterer solenergi lagret i planter. Men svampe er svagt forbundet med solen. De spiser om natten og visner i løbet af dagen. Deres energi er noget helt andet.
- Michael Pollan, forsker.
INTERNET UNDER JORDEN
Myceliet er den komplekse infrastruktur, hvor alle planterne i verden er placeret. På ti kubikcentimeter jord kan du finde otte kilometer spindelvæv. Den menneskelige fod dækker omkring en halv million kilometer tæt placerede spindelvæv. - Paul Stemets, mykolog.
Hvad sker der i disse webs?
I begyndelsen af 1990'erne opstod ideen først, at nettet af disse spindelvæv ikke kun formidlede mad og kemikalier, men også var et intelligent og selvlærende kommunikationsnetværk. Det er let at genkende en velkendt struktur ved at se på selv små sektioner af dette netværk. De grafiske repræsentationer af Internettet ser nøjagtigt det samme ud. Netværksgrenene, og hvis en af filialerne fejler, erstattes den hurtigt af løsninger. Dens noder, der ligger i strategiske områder, får bedre strøm på grund af mindre aktive steder og forstørres. Disse spindelvæv har følsomhed. Og hvert web kan formidle information til hele netværket.
Og der er ingen "central server". Hvert web er uafhængigt, og de oplysninger, det indsamler, kan overføres til netværket i alle retninger. Således har den grundlæggende model af Internettet eksisteret til enhver tid, kun den gemte sig i jorden. - Paul Stemec, mykolog
Selve netværket ser ud til at være i stand til at vokse på ubestemt tid. For eksempel blev der i staten Michigan fundet et mycelium, der er vokset under jorden til et område på ni kvadratkilometer. Det anslås at være omkring 2.000 år gammel.
Hvornår beslutter netværket at dyrke svampe?
Undertiden er årsagen faren for netværkets fremtid. Hvis skoven, der fodrer netværket, brænder ud, stopper myceliet med at modtage sukker fra trærødderne. Derefter spirer hun svampe i de fjerneste ender, så de spreder svampesporer, "frigør" hendes gener og giver dem mulighed for at finde et nyt sted. Sådan fremkom udtrykket”svampe efter regn”. Regnen vasker organisk rådne fra jorden og fratager i bund og grund netværket sin strømkilde - så sender netværket "redningsteam" med tvister på jagt efter et nyt tilflugtssted.
NATTOMRÅDE TIL INSEKTER
"At finde et nyt hjem" er en anden ting, der adskiller svampe fra dyre- og planteriget. Der er svampe, der spreder deres sporer som frugter spreder deres frø. Andre producerer feromoner, der gør levende ting sultne efter dem. Hvide trøffelopsamlere bruger den til at søge efter svin, da lugten af disse svampe ligner en alfasvin.
Der er dog mere komplekse og brutale måder at sprede svampe på. Observation af de vestafrikanske myrer af arten Megaloponera foetens registrerede, at de klatrer høje træer hvert år, og med en sådan kraft dytter de deres kæber ned i bagagerummet, at de derefter ikke kan frigøre sig og dø. Tidligere var der ingen tilfælde af massemord på myrer.
Det viste sig, at insekterne handler mod deres vilje, og en anden sender dem til døden. Årsagen er de mindste sporer af הטומנטלה-svampen, som undertiden formår at komme ind i myrenes mund. En gang i insektets hoved sender sporen kemikalier til hjernen. Derefter begynder myren at bestige det nærmeste træ og kaster kæberne i barken. Her, som om han vågner op fra et mareridt, begynder han at forsøge at befri sig selv og til sidst udmattet dør. Efter cirka to uger spirer svampe הטומנטלה ud af hans hoved.
På træer i Cameroun kan du se hundreder af svampe vokse fra myrenes kroppe. For svampe er denne kraft over hjernen et reproduktionsmiddel: de bruger benene på en myre til at bestige et træ, og højden hjælper spredningen af deres sporer af vinden; så de finder sig nye hjem og …. nye myrer.
Den thailandske "zombiesvamp" Ophiocordyceps unilateralis tilskynder myrerne, der lever af den, til at klatre op i bestemte plantes blade. Den afstand, som de inficerede myrer rejser for dette, er meget større end afstanden i deres normale liv, og derfor når insekterne er nået til bladene, dør de af træthed og sult, og efter to uger spirer svampe ud af deres kroppe.
Disse væsner er måske de mest fantastiske af alt, hvad jeg har set. Vi mener, at de producerer LSD-lignende kemikalier, men vi er endnu ikke stødt på stoffer, der inducerer adfærd i andres interesser. - Professor David Hughes.
Hughes opdagede svampe, der styrer hjernen til edderkopper, lus og fluer.
Dette er ikke tilfældighed, naturlig udvælgelse eller biprodukter af en anden proces. Disse insekter sendes mod deres vilje, hvor de ikke burde være, men svampe. Da vi overførte de inficerede myrer til andre blade, spirede svampene simpelthen ikke. - Professor David Hughes
SÅDAN OPFINDES ANTIBIOTIK
Der er en positiv side ved, at svampe kan producere stærke giftstoffer. Nogle af disse giftstoffer er effektive våben mod vores fælles fjender. For eksempel mikrober.
De bedste antibiotika findes i svampe. - Paul Stemets, mykolog.
Af de 160 tusind svampearter, hvis kroppe indeholder komplekse kemiske forbindelser, var videnskaben i stand til kun at tyde og reproducere 20, og blandt dem blev der fundet flere vigtige lægemidler.
Der er en grund til, at svampe producerer medicin. De vokser altid de værste steder, fugtige, varme, steder, der er "fabrikker af mikrober og vira." De fleste planter har ingen beskyttelse mod disse faktorer, men svampe modstår. Det berømte lægemiddel Lipitor, som er en af de få løsninger, vi kender til kolesterol og diabetes, er fundet i rød kinesisk svamp. Og enoki og shiitake-svampe er inkluderet i kurven med medicin, der modtages af kræftpatienter i Japan. - Elinor Shavit, mikrolog.
Desværre er antallet af svampemediciner konstant faldende. Årsagen er ødelæggelsen af træagtige skove, især i Amazonas.
Sammen med andre livsformer ødelægger vi også svampe. Antallet af deres sorter er konstant faldende, og det bekymrer mig af rent egoistiske grunde. Verden har præsenteret en fantastisk gave - et stort naturligt laboratorium til fremstilling af stoffer. Fra penicillin til medicin mod kræft, AIDS, influenza og senile sygdomme. De gamle egyptere kaldte svampe "dødsguden" af en grund. I dag ødelægger vi konsekvent dette laboratorium … - Paul Stemets, mykolog.
Stemets taler om fomitopsis-svampen. Denne svamp blev opdaget i 1965 og har vist sig at være et effektivt middel mod tuberkulose, og i dag vokser den kun fem steder i USA. I Europa er denne svamp allerede forsvundet fuldstændigt.
Med en gruppe specialister gik vi snesevis af gange til skoven og forsøgte at finde flere lignende svampe. Efter meget indsats fandt vi endelig en prøve, som det lykkedes os at dyrke i laboratoriet. Hvem ved, hvor mange mennesker denne svamp vil spare i fremtiden. - Paul Stemets, mykolog.
Sidste år sluttede Stemets sig med det amerikanske forsvarsministeriums biologiske forsvarsprogram og hjalp med at finde og bevare 300 sjældne svampearter.
Vi gjorde et eksperiment: vi samlede fire bunker skrald. Den ene blev brugt af os som kontrol; i de to andre tilføjede vi kemikalier og biologiske stoffer, der nedbryder affald; over sidstnævnte blev svampesporer sprøjtet. Da vi vendte tilbage to måneder senere, fandt vi tre mørke, fede dynger og en lyse, overgroet med hundreder kilo svampe … Nogle af de giftige stoffer blev til organiske. Svampene tiltrak insekter, de lagde æg, hvorfra larverne klækkede, og så dukkede fuglene op - og hele bunken blev til en grøn bakke fuld af liv. Da vi forsøgte at gøre det samme i forurenede floder, bemærkede vi processen med at rense fra gift. Her er hvad man skal udforske! Måske kan alle vores forureningsproblemer løses med de rigtige svampe. - Paul Stemets, mykolog.
HVOR ER HJERNEN?
”Et skøn er, at det fungerer på lignende måde i svampe,” siger Toshiyuki. “Fra et rent biologisk synspunkt modtager hvert edderkoppespind individuelt kemiske signaler om, hvor man skal hen og hvad man skal undgå. Summen af disse signaler skaber en slags beslutningssystem. Med andre ord findes svampens intelligens i dens netværk. Føj dertil millioner af år med evolution under de sværeste forhold ganget med hundreder af tusinder af forskellige arter, og du har noget, der alligevel skulle være smart nok."
- Og dette er din forklaring på, hvad der sker?
- Dette er begyndelsen.
Ignat nellike