Mida seened mõtlevad?
- 2000. aastal võttis Jaapani Hokkaido ülikooli bioloog ja füüsik professor Toshiyuki Nakagaki kollase hallituse proovi ja asetas selle labürindi sissepääsu juurde, mida kasutatakse hiirte intelligentsuse ja mälu testimiseks. Labürindi teise otsa asetas ta suhkrukuubi.
Tundus, et Physarum polycephalum lõhnas suhkrut ja hakkas idandeid seda otsima saatma. Seene ämblikuvõrgud hargnesid igal labürindi ristmikul ja tupikusse langenud pöörasid ümber ja hakkasid teistesse suundadesse vaatama. Mõne tunni jooksul täitsid seenevõrgud labürindi käigud ja päeva lõpuks leidis üks neist tee suhkruni.
Pärast seda võtsid Toshiyuki ja tema uurimisrühm tüki esimeses katses osalenud seene ämblikuvõrgust ja panid selle sama labürindi koopia sissepääsu juurde, ka teises otsas suhkrukuubik. Juhtunu hämmastas kõiki. Kohe esimesel hetkel hargnes ämblikuvõrk kaheks: üks võrsetee jõudis suhkruni, ilma ühegi lisapöördeta, teine ronis labürindi seina ja ületas selle otse, mööda lage, otse väravasse. Seenevõrk ei mäletanud mitte ainult teed, vaid muutis ka mängureegleid.
Julgesin vastu panna kalduvusele neid olendeid kohelda nagu taimi. Kui uurite mitu aastat seeni, hakkate märkama kahte asja. Esiteks on seened loomariigile lähemal, kui tundub. Teiseks näib nende tegevus mõnikord olevat teadliku otsuse tulemus. Ma arvasin, et seentele tuleks anda võimalus proovida mõistatusi lahendada … - Toshiyuki Nakagaki
Toshiyuki edasised uuringud näitasid, et seened suudavad transporditeid planeerida samuti ja palju kiiremini kui professionaalsed insenerid. Toshiyuki võttis Jaapani kaardi ja asetas toidutükid riigi suurlinnadele vastavatesse kohtadesse. Ta pani seened "Tokyosse". 23 tunni pärast ehitasid nad kõigi toidutükkide külge lineaarse ämblikuvõrgu. Tulemuseks on peaaegu täpne koopia Tokyo ümbruse raudteevõrgust.
Mitukümmend punkti ühendamine pole nii keeruline; kuid nende tõhus ja ökonoomsem ühendamine pole sugugi lihtne. Usun, et meie teadusuuringud aitavad meil mitte ainult mõista, kuidas parandada infrastruktuuri, vaid ka seda, kuidas ehitada tõhusamaid infovõrke. - Toshiyuki Nakagaki
Reklaamvideo:
TEISE OLEMISE PIDUR
Konservatiivsete hinnangute kohaselt on Maal umbes 160 tuhat seenetüve, millest enamikul on muljetavaldavad võimed.
Näiteks Tšernobõlis avastati seene, mis toitub radioaktiivsetest toodetest ja puhastab samal ajal ümbritsevat õhku. See seen leiti hävinud tuumaelektrijaama seinalt, mis aastaid pärast katastroofi jätkas mitme kilomeetri raadiuses kogu elu hävitavat kiirgust.
Amazonase metsa uurides leidsid kaks Yale'i ülikooli bioloogiatudengit seen Pestalotiopsis microspora, mis võib plastikut lagundada. See võime avastati, kui seen sõi petri tassi, milles see kasvas.
Siiani pole meie teadus ega tehnoloogia selleks võimelised. Plastiga saastumine on üks suurimaid tehnoloogilisi probleeme. Täna on meil selle seenega suured lootused. - professor Scott A. Strobl.
Ameerika Bioenergia Instituudi geeniteadlastel on õnnestunud panna seenetüvi seedima looduslikku suhkru ksüloosi. Selle avastuse potentsiaalne tähendus seisneb uue, odava ja kiire puhta biokütuse tootmise viisi loomises.
Tundub, kuidas aju ja piiratud liikumisega "ürgne" organism teeb teadusest sõltumatult imesid?
Seenemaailma mõistmiseks peate kõigepealt midagi selgitama. Shiitake, portobello ja šampinjon pole ainult söödavate seente nimed. Igaüks neist on elusorganism, mis esindab miljonite õhemate ämblikuvõrkude võrku maa all. Maast välja piiluvad seened on vaid nende ämblikuvõrkude "näpuotsad", "tööriistad", millega keha oma seemneid levitab. Iga selline “sõrm” sisaldab tuhandeid eoseid. Neid kannab tuul ja loomad. Kui eosed langevad mulda, loovad nad uued võrgud ja tärkavad uute seentega.
See olend hingab hapnikku. See on bioloogilisest seisukohast nii ebatavaline, et kuulub oma kuningriiki, eraldatuna nii loomadest kui taimedest.
Aga mida me sellest eluvormist tegelikult teame?
Me ei tea, mis sunnib teatud hetkel ämblikuvõrkude maa-alust süsteemi seeni maa pinnale laskma; miks kasvab üks seen ühe puu ja teine teise puu poole; ja miks mõned neist toodavad surmavaid mürke, teised aga maitsvad, tervislikud ja lõhnavad. Mõnel juhul ei saa me isegi ennustada nende arengu ajakava. Seened võivad ilmneda kolm aastat hiljem või 30 aastat pärast seda, kui nende eosed on leidnud sobiva puu. Teisisõnu, me ei tea seentest isegi kõige elementaarsemaid asju. - Michael Pollan, teadlane.
Surnute kuninganna
Seentest on meil anatoomilise struktuuri tõttu raske aru saada. Kui võtate tomati pihku, hoiate kogu tomatit käes nii, nagu see on. Kuid te ei saa seeni kitkuda ja selle struktuuri uurida. Seen on lihtsalt suure ja keeruka organismi vili. Ämblikuvõrkude võrk on liiga õhuke, et seda saaks kahjustamata maast puhastada. - Sgula Motspi, mikrobioloog.
Teine probleem on see, et enamikku metsaseeni ei saa kodustada ja neid on väga raske kasvatada nii teadusuuringute kui ka tööstuslikel eesmärkidel.
Nad valivad ainult kindla pesakonna, ise otsustavad, millal idaneda. Sageli langeb nende valik vanadele puudele, mida ei saa teise kohta üle kanda. Ja isegi kui istutame metsa sadu sobivaid puid ja pritsime miljardeid eoseid maapinnale, ei ole mingit mõistliku aja jooksul seente saamise garantiid. - Michael Pollan, teadlane.
Toitumise, kasvu, paljunemise ja seente energia tootmise süsteemid on loomade omast täiesti erinevad. Neil pole klorofülli ja seetõttu ei kasuta nad erinevalt taimedest otseselt päikese energiat. Närbunud taimede pesakonnal kasvavad näiteks šampinjonid, shiitake ja portobello.
Sarnaselt loomadele seedivad seened toitu, kuid erinevalt neist seedivad toitu väljaspool keha: seened eritavad ensüüme, mis lagundavad orgaanilisi aineid selle komponentideks ja neelavad seejärel need molekulid.
Kui muld on maakera kõht, siis seened on selle seedemahlad. Ilma nende võimeta orgaanilist ainet lagundada ja töödelda, oleks maa juba ammu lämbunud. Surnud aine koguneks lõputult, süsinikuringe katkeks ja kogu elusolend jääks toiduta.
Keskendume oma uurimistöös elule ja kasvule, kuid looduses on surm ja lagunemine võrdselt olulised. Seened on surmariigi vaieldamatud valitsejad. Seetõttu on neid muide surnuaedades nii palju. Kuid suurim saladus on seente tohutu energia. On seeni, mis võivad asfaldi lõheneda, pimedas kuma, töödelda terve hunniku naftakeemiajäätmeid üleöö ning muuta need söödavaks ja toitevaks tooteks. Coprinopsis atramentaria seen suudab mõne tunniga viljakeha kasvatada ja siis ühe päevaga muutuda musta tindi loikuks.
Hallutsinogeensed seened muudavad inimeste meelt. On mürgiseid seeni, mis võivad elevandi tappa. Paradoks on see, et need kõik sisaldavad pisikesi kaloreid, mida teadlased tavaliselt energia mõõtmiseks kasutavad. Tundub, et meie energia mõõtmise viis ei sobi siia. Kalorid iseloomustavad taimedesse salvestatud päikeseenergiat. Kuid seened on päikesega nõrgalt seotud. Öösel idanevad ja päeval närbuvad. Nende energia on midagi täiesti erinevat.
- Michael Pollan, teadlane.
INTERNET MAA ALUSEL
Seeneniidistik on keeruline infrastruktuur, millel asuvad kõik taimed maailmas. Kümne kuupsentimeetri pinnasest leiate selle ämblikuvõrgust kaheksa kilomeetrit. Inimese jalg katab umbes pool miljonit kilomeetrit tihedalt asetsevaid ämblikuvõrke. - Paul Stemets, mükoloog.
Mis nendes veebides toimub?
1990. aastate alguses tekkis esmakordselt idee, et nende ämblikuvõrkude võrk ei edasta ainult toitu ja kemikaale, vaid on ka intelligentne ja iseõppiv suhtlusvõrgustik. Tuntud struktuuri on lihtne ära tunda, vaadates selle võrgu isegi väikseid osi. Interneti graafilised kujutised näevad välja täpselt samad. Võrk hargneb ja kui üks harudest ebaõnnestub, asendatakse see kiiresti lahendustega. Selle strateegilistes piirkondades asuvad sõlmed on vähem aktiivsete kohtade tõttu paremini varustatud elektriga ja on laienenud. Nendel võrkudel on tundlikkus. Ja iga veeb võib edastada teavet kogu võrku.
Ja puudub "keskserver". Iga ämblikuvõrk on sõltumatu ja selle kogutavat teavet saab võrku edastada igas suunas. Seega on Interneti põhimudel olnud olemas kogu aeg, ainult see varjas end maa sees. - Paul Stemec, mükoloog
Tundub, et võrk suudab kasvada lõputult. Näiteks leiti Michigani osariigist seeneniidistik, mis on üheksa ruutkilomeetri suurusel maa-alal kasvanud. Selle vanus on hinnanguliselt umbes 2000 aastat.
Millal võrk otsustab seeni kasvatada?
Mõnikord on põhjuseks oht võrgu tulevikule. Kui võrku toitev mets põleb läbi, lõpetab seeneniidistik puujuurtest suhkrute saamise. Seejärel idandab ta seeni kõige kaugemates otstes, nii et need levitavad seente eoseid, "vabastavad" tema geenid ja annavad neile võimaluse leida uus koht. Nii ilmus väljend “seened pärast vihma”. Vihm uhub orgaanilise mädanemise maast minema ja võtab sisuliselt võrgu energiaallikast ilma - siis saadab võrk vaidlustega "päästemeeskonnad" uue varjupaiga otsimiseks.
PUTIKUTE ÖÖÖÖ
"Uue kodu leidmine" on veel üks asi, mis eristab seeni looma- ja taimeriigist. On seeni, mis levitavad oma eoseid nagu puuviljad seemneid. Teised toodavad feromoone, mis muudavad elusolendid sunniviisiliselt himuks. Valged trühvlikorjajad kasutavad seda sigade otsimiseks, kuna nende seente lõhn sarnaneb alfa-kuldi lõhnaga.
Kuid seente levitamiseks on keerukamaid ja julmamaid viise. Megaloponera foetens liikide Lääne-Aafrika sipelgate vaatlusel registreeriti, et nad ronivad igal aastal kõrgete puude otsa ja torgivad sellise jõuga oma lõuad tüvesse, et pärast seda ei saa nad end vabastada ja surra. Varem ei olnud sipelgate massilist enesetappu.
Selgus, et putukad tegutsevad nende tahte vastaselt ja keegi teine saadab nad surma. Põhjuseks on הטומנטלה seene kõige väiksemad eosed, mis mõnikord õnnestuvad sipelgate suhu sattuda. Putukas pähe sattunud spoor saadab aju kemikaale. Pärast seda hakkab sipelgas ronima lähima puu otsa ja uputab lõuad koore sisse. Siin, justkui luupainajast ärgates, hakkab ta üritama ennast vabastada ja lõpuks kurnatuna surra. Umbes kahe nädala pärast tärkavad tema peast seened.
Kameruni puudel näete sadu seeni, mis kasvavad sipelgate kehadest. Seente jaoks on see aju kohal olev võim paljunemisvahend: nad kasutavad puu otsa ronimiseks sipelga jalgu ja kõrgus aitab nende eoseid tuulel levida; nii et nad leiavad endale uued kodud ja…. uued sipelgad.
Tai "zombiseen" Ophiocordyceps unilateralis julgustab sellest toituvaid sipelgaid teatud taimede lehtedele ronima. Kaugus, mille nakatunud sipelgad selleks teevad, on palju suurem kui tavapärases elus kulgev kaugus ja seetõttu, olles jõudnud lehtedeni, surevad putukad väsimusse ja nälga ning kahe nädala pärast tärkavad nende kehast seened.
Need olendid on võib-olla kõige hämmastavamad, mida ma näinud olen. Usume, et nad toodavad LSD-taolisi kemikaale, kuid me pole veel kokku puutunud ravimitega, mis kutsuvad esile kellegi huvides käitumist. - professor David Hughes.
Hughes avastas seened, mis kontrollivad ämblike, täid ja kärbeste aju.
See ei ole juhus, loomulik valik ega mõne muu protsessi kõrvalproduktid. Need putukad saadetakse vastu nende tahtmist sinna, kus nad ei peaks olema, aga seentele meeldib. Kui nakatunud sipelgad teistele lehtedele viisime, siis seened lihtsalt ei idanenud. - professor David Hughes
KUIDAS Antibiootikumid leiutati
Positiivne külg on asjaolu, et seened võivad tekitada tugevaid mürke. Mõned neist mürkidest on tõhusad relvad meie ühiste vaenlaste vastu. Näiteks mikroobid.
Parimad antibiootikumid on seentes. - Paul Stemets, mükoloog.
160 tuhandest seeneliigist, mille kehad sisaldavad keerukaid keemilisi ühendeid, suutis teadus dešifreerida ja paljundada ainult 20, nende hulgas leiti mitu olulist ravimit.
On seened, miks seened toodavad ravimeid. Nad kasvavad alati kõige halvemates kohtades, niisketes, kuumades kohtades, mis on "mikroobide ja viiruste tehased". Enamikul taimedel pole nende tegurite eest kaitset, kuid seened peavad vastu. Hiina punastest seentest on leitud kuulus ravim Lipitor, mis on üks väheseid kolesterooli ja diabeedi jaoks teadaolevaid lahendusi. Ja enoki ja shiitake seened kuuluvad Jaapani vähihaigete saadud ravimite korvi. - Elinor Shavit, mikroloog.
Paraku väheneb seeneravimite valik pidevalt. Põhjuseks on metsametsade hävimine, eriti Amazonase vesikonnas.
Koos teiste eluvormidega hävitame ka seeni. Nende sortide arv väheneb pidevalt ja see teeb mulle muret puhtalt isekatel põhjustel. Maailm on esitanud vapustava kingituse - tohutu loodusliku labori ravimite valmistamiseks. Alates penitsilliinist kuni vähi, AIDSi, gripi ja seniilsete haiguste ravimiteni. Vanad egiptlased nimetasid seeni põhjusel "surmajumalaks". Täna hävitame seda laborit järjekindlalt … - Paul Stemets, mükoloog.
Stemets räägib fomitopsise seenest. See seene avastati 1965. aastal ja see on osutunud tõhusaks tuberkuloosi raviks ja tänapäeval kasvab see Ameerika Ühendriikides ainult viies kohas. Euroopas on see seen juba täielikult kadunud.
Spetsialistide rühmaga käisime kümneid kordi metsades, püüdes leida veel mitmeid sarnaseid seeni. Pärast suuri pingutusi leidsime lõpuks ühe proovi, mille õnnestus meil laboris kasvatada. Kes teab, kui palju inimesi see seen tulevikus päästab. - Paul Stemets, mükoloog.
Eelmisel aastal liitus Stemets USA kaitseministeeriumi bioloogilise kaitse programmiga ning aitas otsida ja säilitada 300 haruldast seeneliiki.
Tegime katse: kogusime neli hunnikut prügi. Ühte kasutasime me kontrollina; kahes teises lisasime jäätmeid lagundavaid kemikaale ja bioloogilisi aineid; viimase kohal pihustati seente eoseid. Kaks kuud hiljem naastes leidsime kolm tumedat viljast hunnikut ja ühe heleda, mis oli kasvanud sadade kilogrammide seentega … Mõned mürgised ained muutusid orgaanilisteks. Seened meelitasid putukaid, nad munesid mune, millest koorusid röövikud, ja siis ilmusid linnud - ja kogu hunnik muutus roheliseks künkaks, mis oli täis elu. Kui proovisime sama teha saastunud jõgedes, märkisime ära mürkidest puhastamise protsessi. Siin on, mida uurida! Võib-olla saab kõik meie reostusprobleemid lahendada õigete seentega. - Paul Stemets, mükoloog.
KUS ON AJUD?
"Üks hinnang on, et see toimib seentega sarnaselt," ütleb Toshiyuki. "Puhtalt bioloogilisest vaatevinklist saab iga ämblikuvõrk eraldi keemilisi signaale, kuhu minna ja mida vältida. Nende signaalide summa loob omamoodi otsuste tegemise süsteemi. Teisisõnu, seene intelligentsus on selle võrgus. Lisage sellele miljonite aastate pikkune areng kõige raskemates tingimustes, korrutatuna sadade tuhandete erinevate liikidega, ja teil on midagi, mis peaks nagunii olema piisavalt tark."
- Ja see on teie selgitus toimuva kohta?
- See on algus.
Ignat nelk
