Ценнее, чем вы думаете. Грибы могут очистить Землю, революционизировать здания и помочь спасти пчел от вымирания

Грибы – это не только отличное дополнение к пицце. Они могут помочь нам колонизировать другие планеты, справиться с пластиковыми отходами и даже спасти находящихся под угрозой исчезновения пчел.

Знаете ли вы, что видов грибов в 10 раз больше, чем растений? Или что мы вдыхаем до 10 грибных спор при каждом вдохе? Нет? Не волнуйтесь — вы не одиноки!

Большинство из нас вообще не имеют представления о грибах. Большинство грибов относятся к редуцентам — они питаются мертвыми или отмирающими организмами — и люди плохо думают о разложении. Наводят ужас и поганки — их обвиняют в полном растворении печени человека за несколько дней (некоторые виды действительно могут это делать) и в лишении девственниц девственности (это полная ерунда).

Большинство грибов также микроскопические. В лесу мы видим только плодовые тела — части, отвечающие за распространение спор. Остальные, множество нитевидных элементов, называемых гифами, скрыты от нашего взгляда под землей и служат для извлечения питательных веществ из почвы или дерева. Только после того, как были сконструированы действительно хорошие микроскопы, исследователи смогли понять метаболизм грибов и осознали множество этих организмов.

Грибы являются частью физиологической флоры, т. е. совокупностью микробов, населяющих более крупные организмы. Они есть даже в атмосфере. Однако большинство из них живут в почве и растениях, играя важную роль в функционировании лесов и полей, круговороте веществ и улавливании углерода. Однако это лишь некоторые из их задач, а приспособления, которые они развили для выполнения многих других, могут помочь решить самые насущные проблемы современности.

Свойства грибов

В отличие от растений, грибы не содержат хлорофилла, поэтому свои тонкие гифы они распространяют как можно дальше в поисках питательных веществ. Они выделяют пищеварительные ферменты, которые разрывают химические связи, скрепляющие их пищу, и позволяют грибам поглощать воду и соединения углерода, фосфора и азота. Эта способность расщеплять сложные вещества на простые вещества лежит в основе микоремедиации, т.е. использования грибов для очищения зараженных мест. 

Такой процесс разложения может применяться, например, к полициклическим ароматическим углеводородам (например, нефтепродуктам, осадку сточных вод или золе), а также к различным ароматическим нитросоединениям, таким как взрывчатые вещества, красители, гербициды и инсектициды. Вы также можете создать пепельницы с грибами, которые разрушают окурки. Практически любое углеродное соединение подходит для грибной пищи. Эти организмы эволюционировали одновременно с веществами природного происхождения, поэтому в совершенстве освоили секреты их разложения, а теперь учатся делать то же самое с пластиком. Несколько лет назад ученые обнаружили грибы, способные разрушать полиуретан (компонент синтетических пен, губок и т. д.) в течение нескольких недель. 

Нанесение грибов на место заражения сложно и затратно. Однако появились и другие идеи о том, как их использовать. Канадские исследователи идентифицировали грибы, обнаруженные в корнях одуванчиков на кучах мусора нефтеносных песков недалеко от Атабаски. Когда этот вид грибов был перенесен на корни других растений, они тоже смогли выжить на зараженной почве и одновременно очистить ее от вредных веществ. 

Инновации появляются и в отрасли переработки топлива. Один из них — Onion Collective из британского Сомерсета. Это станция биопереработки, которая планирует перерабатывать пластиковые отходы с помощью грибов и производить заменители кожи из их мицелия. 

Грибы как спасение для пчел?

Пчелы и шмели опыляют многие сельскохозяйственные культуры. Однако численность этих насекомых во всем мире сокращается. Причины усматриваются в так называемом Синдром массового вымирания медоносных пчел (сокращенно CCD), проявляющийся внезапным вымиранием или исчезновением рабочих пчел. В Соединенных Штатах, Канаде и Европе CCD ежегодно убивает миллиарды пчел. Почему? Одна из гипотез состоит в том, что иммунная система насекомых ослабляется инсектицидами, содержащими неоникотиноиды, что делает их более восприимчивыми к вирусам, переносимым паразитическим паукообразным — пчелиным мучителем. Здесь на помощь могут прийти грибы. 

В середине 1980-х Пол Стамец, миколог и производитель добавок на основе грибов, заметил, что пчелы в его ульях заглатывают капельки жидкости, выделяемой грибами, растущими на  дерева. Он давно считал, что таким образом насекомые собирают сахар. Однако, у него возникла идея, что это вещество может оказывать на них целебное действие. Эта гипотеза была подтверждена в 2018 году группой исследователей из Университета штата Вашингтон. Вместе они обнаружили, что пчелы, питающиеся выделениями обыкновенного жубиака (Fomes fomentarius) и желтоватого лаки (Ganoderma lucidum), гораздо более устойчивы к вирусам, особенно к смертельно опасному вирусу деформированного крыла.  

Исследователи пока не уверены, укрепляют ли полученные из грибов вещества иммунную систему насекомых или уничтожают вирусы. Возможно, однако, что скоро мы будем демонстрировать дозаторы натуральных лекарств для пчел, как сегодня устанавливаем кормушки для птиц. 

Экологические грибные материалы

Вам известны пенопластовые шарики, которые иногда высыпаются из упаковок различных продуктов? Мы используем их для защиты предметов во время транспортировки. Проблема в том, что они не биоразлагаемы. Как насчет того, чтобы заменить их грибами?

Оказывается, грибы могут иметь множество применений в качестве экологически чистого сырья. Тем более, что мицелию, т.е. частям этих организмов, состоящим из тонких нитей, можно придать любую форму и размер, а потом обжечь, как керамику. Таким образом получается прочный и легкий материал, который в зависимости от потребностей может быть очень твердым или очень пластичным. Более того, подкармливая грибы различными питательными веществами, можно придать сырью дополнительные свойства — например, сделать его огнеупорным. 

Первой компанией, которая заинтересовалась такими материалами, стала американская Ecovative. Они производят широкий спектр продуктов, от упаковки для компьютеров Dell до материала, похожего на кожу, для модельера Стеллы Маккартни. И это только начало. Грибы также использовались для замены губок, кирпичей, древесно-стружечных плит, печатных плат, используемых в электронике, противопожарной изоляции, элементов дизайна интерьера — ваз, стульев или абажуров — и даже тапочек. 

Как насчет того, чтобы дать волю своему воображению? Ученые из Исследовательского центра НАСА. Джоспе Эймс в Силиконовой долине в Калифорнии. Они проводят исследования по микоархитектуре, то есть «выращиванию» домов из грибов на других планетах или их лунах. Новые идеи появляются как грибы после дождя. 

Грибы и сельское хозяйство 

Мало кто догадывается, что между клетками почти всех растений живут нитевидные грибы. Они питаются сахарами, которые производят, и взамен помогают своим хозяевам справляться с экологическими проблемами, такими как высокая соленость, засуха и жара. Во время засухи растения подвергаются окислительному стрессу — дисбалансу между свободными радикалами и антиоксидантами, которые могут повредить клетки.  

В отличие от людей, растения не могут сами по себе производить химические вещества, уменьшающие это состояние, но это делают живущие в них грибы. Эти невероятно тонкие, нитевидные организмы выделяют ряд соединений, которые снижают окислительный стресс у их хозяев и улучшают управление водными ресурсами. Это имеет решающее значение для растений, которые подвергаются частым засухам, а также очень высоким температурам или засолению. 

Исследователи успешно перенесли такие виды грибов, снижающих окислительный стресс, на сельскохозяйственные культуры, что может оказаться очень полезным в эпоху быстрого перегрева климата. Грибки, благодаря которым просо растет в почве, нагревающейся до 65 градусов по Цельсию, позволяют выживать в таких условиях и томатам. Для гриба не имеет значения, является ли его хозяином просо или томат, но последствия для человека значительны и могут определить нашу продовольственную безопасность в эпоху климатической катастрофы.