Apa yang difikirkan cendawan?
- Pada tahun 2000, Profesor Toshiyuki Nakagaki, ahli biologi dan ahli fizik di Universiti Jepun Hokkaido, mengambil sampel cetakan kuning dan meletakkannya di pintu masuk labirin, yang digunakan untuk menguji kecerdasan dan ingatan tikus. Di hujung labirin yang lain, dia meletakkan kiub gula.
Physarum polycephalum sepertinya menghidu gula dan mula menghantar tunas untuk mencarinya. Jaring labah-labah cendawan berbelah-bagi di setiap persimpangan labirin, dan jaring labah-labah itu berpusing dan mula melihat ke arah lain. Selama beberapa jam, jaring cendawan memenuhi lorong labirin, dan pada penghujung hari salah satunya menjumpai gula.
Selepas itu, Toshiyuki dan pasukan penyelidiknya mengambil sehelai jaring labah-labah cendawan yang mengambil bahagian dalam eksperimen pertama, dan meletakkannya di pintu masuk salinan labirin yang sama, juga dengan kiub gula di hujung yang lain. Apa yang berlaku mengejutkan semua orang. Pada saat pertama, jaring laba-laba itu bercabang menjadi dua: satu tunas menuju ke gula, tanpa satu putaran tambahan, yang lain - memanjat dinding labirin dan menyeberangnya langsung, di sepanjang siling, terus ke gawang. Jaring cendawan tidak hanya mengingati jalan, tetapi juga mengubah peraturan permainan.
Saya berani menolak kecenderungan memperlakukan makhluk ini seperti tumbuh-tumbuhan. Apabila anda membuat kajian mengenai kulat selama beberapa tahun, anda mula melihat dua perkara. Pertama, cendawan lebih dekat dengan kerajaan binatang daripada yang sepertinya. Kedua, tindakan mereka kadang-kadang kelihatan sebagai hasil keputusan yang sedar. Saya fikir cendawan harus diberi peluang untuk mencuba menyelesaikan teka-teki … - Toshiyuki Nakagaki
Penyelidikan lebih lanjut oleh Toshiyuki mendapati bahawa cendawan dapat merancang laluan pengangkutan juga dan jauh lebih cepat daripada jurutera profesional. Toshiyuki mengambil peta Jepun dan meletakkan kepingan makanan di tempat-tempat yang sesuai dengan bandar-bandar utama negara itu. Dia meletakkan cendawan "di Tokyo". Selepas 23 jam, mereka membina jaring laba-laba linier ke semua makanan. Hasilnya adalah replika rangkaian rel yang hampir tepat di sekitar Tokyo.
Tidak sukar untuk menghubungkan beberapa lusin titik; tetapi menghubungkannya dengan cekap dan paling ekonomi sama sekali tidak mudah. Saya percaya bahawa penyelidikan kami bukan sahaja dapat membantu kami memahami bagaimana meningkatkan infrastruktur, tetapi juga bagaimana membina rangkaian maklumat yang lebih cekap. - Toshiyuki Nakagaki
Video promosi:
PEMANDU DARI LAIN
Menurut anggaran konservatif, terdapat kira-kira 160 ribu jenis kulat di Bumi, yang kebanyakannya mempunyai kemampuan yang mengagumkan.
Sebagai contoh, di Chernobyl, terdapat cendawan yang memakan produk radioaktif dan, pada masa yang sama, membersihkan udara di sekitarnya. Cendawan ini dijumpai di dinding sebuah loji tenaga nuklear yang musnah, yang selama bertahun-tahun setelah bencana itu terus menghasilkan radiasi yang menghancurkan semua nyawa dalam radius beberapa kilometer.
Semasa menjelajahi hutan Amazon, dua pelajar biologi di Universiti Yale menemui kulat Pestalotiopsis mikrospora, yang dapat menurunkan plastik. Keupayaan ini dijumpai ketika jamur memakan piring petri di mana ia ditanam.
Sehingga kini, sains dan teknologi kita tidak mampu melakukannya. Pencemaran plastik adalah salah satu masalah teknologi terbesar. Hari ini kita mempunyai harapan yang tinggi untuk kulat ini. - Profesor Scott A. Strobl.
Ahli genetik dari American Institute of Bioenergy telah berjaya membuat ketegangan cendawan mencerna xylose gula semula jadi dengan lebih cepat. Kepentingan potensi penemuan ini terletak pada penciptaan cara baru, murah dan cepat untuk menghasilkan biofuel bersih.
Nampaknya bagaimana organisma "primitif", tanpa otak dan pergerakannya terbatas, melakukan keajaiban di luar kawalan sains?
Untuk cuba memahami dunia cendawan, anda mesti menerangkan sesuatu. Shiitake, portobello dan champignon bukan hanya nama cendawan yang boleh dimakan. Masing-masing dari mereka adalah organisma hidup, yang mewakili rangkaian berjuta-juta jaring laba-laba paling tipis di bawah tanah. Cendawan yang mengintip dari tanah hanyalah "ujung jari" dari jaring laba-laba ini, "alat" yang digunakan oleh tubuh untuk menyebarkan benihnya. Setiap "jari" itu mengandungi ribuan spora. Mereka dibawa oleh angin dan haiwan. Apabila spora jatuh ke tanah, mereka membuat jaring baru dan tumbuh dengan cendawan baru.
Makhluk ini menyedut oksigen. Sangat luar biasa dari sudut pandang biologi sehingga milik kerajaannya sendiri, terpisah dari binatang dan tumbuhan.
Tetapi apa yang sebenarnya kita ketahui mengenai bentuk kehidupan ini?
Kami tidak tahu apa yang mendorong sistem bawah tanah sarang labah-labah pada waktu tertentu melepaskan cendawan ke permukaan bumi; mengapa satu cendawan tumbuh ke arah satu pokok, dan yang lain ke arah yang lain; dan mengapa sebilangannya menghasilkan racun yang mematikan, sementara yang lain sedap, sihat dan wangi. Dalam beberapa kes, kita bahkan tidak dapat meramalkan jangka masa perkembangannya. Cendawan boleh muncul dalam tiga tahun, atau bahkan 30 tahun setelah spora mereka menemui pokok yang sesuai. Dengan kata lain, kita tidak mengetahui perkara paling asas mengenai cendawan. - Michael Pollan, penyelidik.
QUEEN OF DEAD
Sukar bagi kita untuk memahami cendawan kerana struktur anatominya. Apabila anda mengambil sebiji tomato di tangan anda, anda memegang seluruh tomato di tangan anda sebagaimana adanya. Tetapi anda tidak boleh memetik cendawan dan memeriksa strukturnya. Cendawan hanyalah buah organisma yang besar dan kompleks. Jaring sarang laba-laba terlalu tipis untuk dibersihkan dari bumi tanpa merosakkannya. - Sgula Motspi, ahli mikrobiologi.
Masalah lain ialah kebanyakan cendawan hutan tidak dapat dijinakkan dan sangat sukar ditanam, baik untuk tujuan penyelidikan dan perindustrian.
Mereka hanya memilih sampah tertentu, mereka sendiri memutuskan kapan akan bercambah. Selalunya pilihan mereka jatuh pada pokok lama yang tidak dapat dipindahkan ke tempat lain. Dan walaupun kita menanam beratus-ratus pohon yang sesuai di hutan dan menyemburkan berbilion spora di tanah, tidak ada jaminan untuk mendapatkan cendawan dalam waktu yang wajar. - Michael Pollan, penyelidik.
Sistem pemakanan, pertumbuhan, pembiakan dan pengeluaran tenaga pada kulat sama sekali berbeza dengan sistem haiwan. Mereka tidak mempunyai klorofil dan oleh itu, tidak seperti tumbuhan, mereka langsung tidak menggunakan tenaga matahari. Champignon, shiitake dan portobello, misalnya, tumbuh di atas sampah tanaman layu.
Seperti haiwan, cendawan mencerna makanan, tetapi, tidak seperti itu, mereka mencerna makanan di luar badan mereka: cendawan mengeluarkan enzim yang memecah bahan organik ke dalam komponennya, dan kemudian menyerap molekul ini.
Sekiranya tanah adalah perut dunia, maka cendawan adalah jus pencernaannya. Tanpa kemampuan mereka menguraikan dan memproses bahan organik, bumi akan mati lemas sejak dulu. Bahan mati akan berkumpul tanpa henti, kitaran karbon akan terganggu, dan semua makhluk hidup akan dibiarkan tanpa makanan.
Kami memberi tumpuan kepada kehidupan dan pertumbuhan dalam penyelidikan kami, tetapi secara semula jadi, kematian dan kerosakan adalah sama pentingnya. Cendawan adalah penguasa kerajaan kematian yang tidak dapat dipertikaikan. Oleh itu, omong-omong, terdapat begitu banyak di perkuburan. Tetapi rahsia terbesar adalah tenaga cendawan yang sangat besar. Terdapat cendawan yang dapat memecahkan aspal, bersinar dalam gelap, memproses sejumlah besar sisa petrokimia semalaman dan mengubahnya menjadi produk yang boleh dimakan dan berkhasiat. Jamur Coprinopsis atramentaria mampu menumbuhkan badan berbuah dalam beberapa jam dan kemudian, dalam satu hari, berubah menjadi genangan tinta hitam.
Cendawan halusinogenik mengubah fikiran orang. Terdapat cendawan beracun yang boleh membunuh seekor gajah. Dan yang paradoks adalah bahawa mereka semua mengandungi sejumlah kecil kalori yang biasanya digunakan penyelidik untuk mengukur tenaga. Cara kita mengukur tenaga nampaknya tidak sesuai di sini. Kalori mewakili tenaga suria yang disimpan di dalam tumbuhan. Tetapi cendawan lemah berkaitan dengan cahaya matahari. Mereka bercambah pada waktu malam dan layu pada siang hari. Tenaga mereka adalah sesuatu yang sama sekali berbeza.
- Michael Pollan, penyelidik.
INTERNET DI BAWAH BUMI
Miselium adalah infrastruktur kompleks di mana semua kilang di dunia berada. Dalam sepuluh sentimeter padu tanah, anda dapat menjumpai jaring labah-labah sepanjang lapan kilometer. Kaki manusia meliputi kira-kira setengah juta kilometer dari sarang labah-labah yang jaraknya dekat. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Apa yang berlaku di laman web ini?
Pada awal 1990-an, gagasan pertama kali muncul bahawa jaring sarang laba-laba ini tidak hanya menyampaikan makanan dan bahan kimia, tetapi juga merupakan jaringan komunikasi yang pintar dan belajar sendiri. Sangat mudah untuk mengenali struktur yang biasa dengan melihat bahagian kecil rangkaian ini. Gambaran grafik internet kelihatan sama. Cabang rangkaian, dan jika salah satu cawangan gagal, maka cepat digantikan oleh penyelesaian. Nodnya, yang terletak di kawasan strategik, dibekalkan dengan kuasa yang lebih baik kerana tempat yang kurang aktif, dan diperbesar. Laman web ini mempunyai kepekaan. Dan setiap web dapat menyampaikan maklumat ke seluruh rangkaian.
Dan tidak ada "pelayan pusat". Setiap web bebas, dan maklumat yang dikumpulkannya dapat dikirim ke jaringan ke semua arah. Oleh itu, model asas Internet telah ada sepanjang masa, hanya yang tersembunyi di tanah. - Paul Stemec, ahli mikologi
Rangkaian itu sendiri nampaknya dapat berkembang tanpa had. Sebagai contoh, di negeri Michigan, miselium ditemui, yang tumbuh di bawah tanah seluas sembilan kilometer persegi. Dianggarkan berusia sekitar 2,000 tahun.
Bilakah rangkaian memutuskan untuk menanam cendawan?
Kadang kala alasannya adalah bahaya untuk masa depan rangkaian. Sekiranya hutan yang memberi makan rangkaian terbakar, miselium berhenti menerima gula dari akar pokok. Kemudian dia menanam cendawan di ujung paling jauh, sehingga mereka menyebarkan spora jamur, "membebaskan" gennya dan memberi mereka peluang untuk mencari tempat baru. Ini adalah bagaimana ungkapan "jamur setelah hujan" muncul. Hujan menyapu organik dari tanah dan, pada hakikatnya, menghilangkan rangkaian sumber kuasa - kemudian rangkaian menghantar "pasukan penyelamat" dengan perselisihan untuk mencari tempat perlindungan baru.
MALAM UNTUK INSEK
"Mencari rumah baru" adalah perkara lain yang membezakan cendawan dari kerajaan haiwan dan tumbuhan. Terdapat cendawan yang menyebarkan spora mereka seperti buah-buahan menyebarkan biji mereka. Yang lain menghasilkan feromon yang menjadikan makhluk hidup sangat memerlukannya. Pengumpul truffle putih menggunakannya untuk mencari babi, kerana bau cendawan ini mirip dengan babi alfa.
Walau bagaimanapun, terdapat cara yang lebih kompleks dan brutal untuk menyebarkan kulat. Pemerhatian semut Afrika Barat terhadap spesies Megaloponera foetens mencatatkan bahawa mereka memanjat pokok tinggi setiap tahun, dan dengan kekuatan seperti itu mereka memasukkan rahang mereka ke batang yang setelah itu mereka tidak dapat membebaskan diri dan mati. Sebelum ini, tidak ada kes bunuh diri dari semut.
Ternyata serangga itu bertindak melawan kehendak mereka, dan orang lain menghantarnya mati. Sebabnya adalah spora terkecil dari jamur הטומנטלה, yang kadang-kadang berjaya masuk ke dalam mulut semut. Sekali di kepala serangga, spora menghantar bahan kimia ke otaknya. Selepas itu, semut mula memanjat pokok terdekat dan menjentikkan rahangnya ke dalam kulitnya. Di sini, seolah-olah bangun dari mimpi buruk, dia mula berusaha membebaskan dirinya dan, pada akhirnya, keletihan, mati. Setelah kira-kira dua minggu, cendawan tumbuh dari kepalanya.
Di pokok-pokok di Cameroon, anda dapat melihat beratus-ratus cendawan tumbuh dari badan semut. Bagi kulat, kekuatan otak ini adalah alat pembiakan: mereka menggunakan kaki semut untuk memanjat pokok, dan ketinggiannya membantu penyebaran spora mereka oleh angin; sehingga mereka mendapati rumah baru dan…. semut baru.
Ophiocordyceps unilateralis Thai "jamur zombie" mendorong semut yang memakannya untuk memanjat daun tanaman tertentu. Jarak semut yang dijangkiti untuk ini jauh lebih besar daripada jarak hidup normal mereka, dan oleh itu, setelah mencapai daun, serangga mati keletihan dan kelaparan, dan setelah dua minggu cendawan tumbuh dari badan mereka.
Makhluk ini mungkin yang paling menakjubkan dari semua yang pernah saya lihat. Kami percaya bahawa mereka menghasilkan bahan kimia seperti LSD, tetapi kita masih belum menemui ubat yang mendorong tingkah laku demi kepentingan seseorang. - Profesor David Hughes.
Hughes menemui kulat yang mengawal otak labah-labah, kutu dan lalat.
Ini bukan kebetulan, pemilihan semula jadi, atau produk sampingan dari proses lain. Serangga ini dihantar bertentangan dengan kehendak mereka ke tempat yang tidak sepatutnya, tetapi cendawan suka. Semasa kami memindahkan semut yang dijangkiti ke daun lain, cendawan tidak akan bercambah. - Profesor David Hughes
BAGAIMANA ANTIBIOTIK DIBERIKAN
Terdapat sisi positif pada kenyataan bahawa cendawan dapat menghasilkan racun yang kuat. Sebilangan racun ini adalah senjata yang berkesan terhadap musuh bersama kita. Contohnya, mikrob.
Antibiotik terbaik terdapat pada cendawan. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Dari 160 ribu spesies cendawan, badannya mengandungi sebatian kimia kompleks, sains dapat menguraikan dan menghasilkan semula hanya 20, dan di antaranya terdapat beberapa ubat yang paling penting.
Ada sebab cendawan menghasilkan ubat. Mereka selalu tumbuh di tempat terburuk, di tempat lembap, panas, di tempat yang "kilang mikroba dan virus." Sebilangan besar tanaman tidak mempunyai perlindungan dari faktor-faktor ini, tetapi kulat tahan. Ubat lipitor terkenal, yang merupakan salah satu daripada beberapa penyelesaian yang kita ketahui untuk kolesterol dan diabetes, telah dijumpai dalam cendawan Cina merah. Dan cendawan enoki dan shiitake dimasukkan ke dalam bakul ubat yang diterima oleh pesakit barah di Jepun. - Elinor Shavit, ahli mikologi.
Malangnya, pelbagai ubat cendawan terus berkurang. Sebabnya ialah pemusnahan hutan berkayu, terutama di lembah Amazon.
Bersama dengan bentuk kehidupan yang lain, kita juga menghancurkan cendawan. Jumlah varietas mereka terus berkurang dan ini membimbangkan saya kerana alasan yang mementingkan diri sendiri. Dunia telah memberikan hadiah yang menakjubkan - makmal semula jadi yang besar untuk pembuatan ubat-ubatan. Dari penisilin hingga ubat untuk barah, AIDS, selesema dan penyakit pikun. Orang Mesir kuno menyebut cendawan "dewa kematian" dengan alasan. Hari ini kita secara konsisten memusnahkan makmal ini … - Paul Stemets, ahli mikologi.
Stemets bercakap mengenai cendawan fomitopsis. Ditemui pada tahun 1965, cendawan ini telah terbukti menjadi ubat yang berkesan untuk batuk kering, dan hari ini ia tumbuh hanya di lima lokasi di Amerika Syarikat. Di Eropah, cendawan ini telah hilang sepenuhnya.
Dengan sekumpulan pakar, kami berpuluh kali pergi ke hutan, mencari beberapa cendawan yang serupa. Setelah banyak usaha, akhirnya kami menemui satu sampel yang berjaya kami tanam di makmal. Siapa tahu berapa banyak orang yang akan menyimpan cendawan ini pada masa akan datang. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Tahun lalu, Stemets menyertai program pertahanan biologi Jabatan Pertahanan AS dan membantu dalam pencarian dan pemuliharaan 300 spesies cendawan langka.
Kami melakukan eksperimen: kami mengumpulkan empat timbunan sampah. Satu digunakan oleh kami sebagai kawalan; dalam dua yang lain, kami menambah bahan kimia dan bahan biologi yang menguraikan sisa; berbanding yang terakhir, spora cendawan disembur. Kembali dua bulan kemudian, kami menjumpai tiga timbunan gelap dan satu berwarna terang, ditumbuhi ratusan kilogram cendawan … Sebilangan bahan toksik berubah menjadi organik. Cendawan menarik serangga, mereka bertelur, dari mana ulat menetas, dan kemudian burung muncul - dan seluruh timbunan berubah menjadi bukit hijau yang penuh dengan kehidupan. Semasa kami melakukan perkara yang sama di sungai-sungai yang tercemar, kami mencatat proses pembersihan dari racun. Inilah yang perlu diterokai! Mungkin semua masalah pencemaran kita dapat diselesaikan dengan cendawan yang betul. - Paul Stemets, ahli mikologi.
DI MANA OTAK?
"Satu perkiraan adalah bahawa ia berfungsi dengan cara yang sama pada cendawan," kata Toshiyuki. "Dari sudut pandang biologi, setiap jaring labah-labah secara individu menerima isyarat kimia mengenai ke mana harus pergi dan apa yang harus dielakkan. Jumlah isyarat ini menghasilkan sejenis sistem membuat keputusan. Dengan kata lain, kecerdasan cendawan ada dalam rangkaiannya. Tambahkan evolusi berjuta-juta tahun di bawah keadaan yang paling sukar, dikalikan dengan beratus-ratus ribu spesies yang berbeza, dan anda mempunyai sesuatu yang semestinya cukup pintar."
- Dan ini adalah penjelasan anda tentang apa yang berlaku?
- Ini adalah permulaan.
Carnation Ignat
