Как грибы спасут мир
Грибы — огромное царство, только одних видов — более 148 тысяч. Они были, есть и останутся на Земле после исчезновения человека. И даже самый большой и древний организм — это гриб, а именно — мичиганский опенок, его площадь занимает 370 тыс. кв.м, он старше 8 тыс. лет и видел еще динозавров. Как грибы захватили планету и почему они могут спасти человечество?
По биомассе грибы занимают третье место в мире, уступая только растениям и бактериям. Грибы отвечают за огромное количество природных функций и, согласно последним исследованиям, способны творить настоящие чудеса, и именно на них ученые возлагают большие надежды. Вот несколько примеров, как грибы накормят нас, решат проблему пластикового мусора и помогут избежать последствий глобального потепления.
В 2018 году мичиганский опенок, занимающий площадь в 37 гектаров, сместил голубого кита с лидирующей позиции в рейтинге самых больших организмов
Фото: © Bukhta Yurii / Shutterstock / FOTODOM
Грибы очистят нашу планету
Те грибы, которые мы видим в лесу или на прилавке в магазине, — это только плодовое тело гриба, а бОльшая часть организма представляет собой нитевидные образования — гифы. Вегетативное тело, состоящее из гифов, называется мицелием. Эти нити питают тело гриба добытыми из почвы и древесины питательными веществами: углеродом, фосфором, азотом и водой. Как это работает? Выделяя пищеварительные ферменты, гифы разрушают существующие в пище молекулярные химические связи, полностью разлагая продукт, причем это может быть любой бесполезный мусор — картофельные очистки, кофейная гуща, старое тряпье и даже промышленные отходы. Одни грибы с удовольствием «едят» токсичные тяжелые металлы вроде свинца и могут поглощать побочные продукты нефтедобычи, а другие растут в радиоактивных почвах. Недавно канадцы нашли уникальный гриб в корнях одуванчиков, растущих на отходах нефтеносных песков Атабаски в Канаде. Когда он был подсажен другим растениям, то наделил их своей суперсилой: они смогли не только расти на загрязненной почве, но и очищать ее. Грибы, пожирающие бензин, планируют высадить на месте крупнейшего разлива нефти в лесах Эквадора. Но это еще не все.
За последние годы грибы эволюционировали и начали есть пластик
ЧитатьВ 2011 году в Амазонии обнаружили несколько видов почвенных грибов, которые питаются полиуретаном (видимые признаки разложения появляются спустя 30 дней). Заставить их есть пластик в промышленных масштабах пока довольно сложно, но такие попытки уже есть. Так, завод по биопереработке Onion Collective в Сомерсете надеется кормить грибы пластиком и делать кожу из их мицелия (об этом — дальше).
Грибы изменят сферу дизайна и колонизируют Марс
Грибы обладают огромным потенциалом в области материаловедения — из них можно делать экологичный материал любой плотности и с разными свойствами. Суть в том, чтобы вырастить сколько угодно мицелия, а затем запечь его, как керамическую миску, в печи. В результате получится легкий, но прочный материал, который из-за особенностей технологии может быть как мягким, так и жестким. Более того, в зависимости от того, на чем был вскормлен гриб, этот материал может обладать разными свойствами — например, стать огнеупорным.
Из мицелия строят павильоны, делают всевозможные упаковки, светильники, велосипедные шлемы, мебель и даже биоразлагаемые гробы, но особенно активно его используют в качестве аналога кожи, из которой модные бренды вроде Stella McCartney, Adidas и Hermes шьют топы, кроссовки и сумки. Впрочем, есть идеи и помасштабнее. Так, в Исследовательском центре Эймса НАСА в Кремниевой долине в Калифорнии работают над проектом «микроархитектуры» — они планируют выращивать из грибов пригодную для жизни среду обитания на Марсе. Ведь зачем, подобно черепахам, тащить на себе сложные архитектурные конструкции домов да еще и в космосе, если их можно вырастить на месте? Осталось приучить грибы питаться бесплодной марсианской почвой, но, кажется, за этим дело не станет.
Грибы накормят и победят глобальное потепление
Грибы заселяют весь наш мир, включая растения: они живут в тканях листьев и не только не вредят им, но, напротив, защищают от болезней и помогают адаптироваться к стрессовым условиям среды, в том числе к засухе. Такие грибы называются эндорфитными. В обмен на свою помощь они питаются сахарами, которые производит растение.
При засухе растение страдает от окислительного стресса — дисбаланса свободных радикалов и антиоксидантов, — который может навредить листве и плодам. В отличие от животных, растения не способны сами противостоять жаре, и на помощь им приходят эндорфинные грибы. Они выделяют вещества, которые снижают окислительный стресс, и участвуют в химическом процессе, который заставляет растения эффективно расходовать воду. Так, например, действует грибок, который был обнаружен в просе. Благодаря ему это растение может существовать даже при температуре 65°C. При этом грибам абсолютно все равно, с какими растениями взаимодействовать — с просом или, скажем, с томатами. Для человечества в этой способности скрыт огромный потенциал. Кроме того, уже сегодня есть исследования о том, как эндорфинные грибы заменяют пестициды в борьбе с вредителями и болезнями, и это только начало.
Есть еще один корызь — млечник голубой (Lactarius indigo) из семейства сыроежковых, который растет в Азии и Северной и Центральной Америке. В природе он встречается в лиственных и хвойных лесах, образуя микоризные связи с самыми разными деревьями. Этот гриб дает 7 кг белка на гектар почвы.
Млечник голубой содержит 95,1% воды, 4,3 мг жира и 13,4 белка на грамм
Фото: © James Aloysius Mahan V / Shutterstock / FOTODOM
Поэтому выращивание микоризных съедобных грибов — это возможность производить богатые клетчаткой и незаменимыми жирными кислотами продукты. А также по содержанию белка они способны заменить говядину, свинину и птицу в рационе человека.
Ученые предлагают собирать и выращивать плодовые тела таких видов, а затем споры прививать молодым саженцам деревьев в садовой системе или в восстанавливаемых лесах, перед тем как их посадить.
Грибница этой особой группы почвенных грибов образует симбиоз с растениями — микоризу. Это целая подземная сеть, где грибы обмениваются корнями, минералами и питательными веществами и забирают углерод, постепенно прорастая на поверхность.
Получается двойная выгода — и углерод поглощается, и леса растут. Ну и у человека всегда есть белок под рукой. При этом получение такого количества продовольствия не требует вырубки еще большего количества лесов. Наоборот, млечник голубой — стимул расширять древесные «плантации».
