Саңырауқұлақтар әлемінің құпиялары: адамның аналогы ретінде өрмекшінің миы

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

2000 жылы Хоккайдодағы Жапон университетінің биологы және физикі, профессор Тошиюки Накагаки сары зеңнің үлгісін алып, тышқандардың интеллектісі мен есте сақтау қабілетін тексеру үшін қолданылатын лабиринттің кіреберісіне қойды. Лабиринттің екінші шетіне қант текшесін қойды. Саңырауқұлақ қантқа жол тауып қана қоймай, бұл үшін ең қысқа жолды да пайдаланды.

Саңырауқұлақтар не ойлайды?

Physarum polycephalum қанттың иісін сезіп, оны іздеуге өзінің өскіндерін жібере бастады. Саңырауқұлақтың өрмекші торлары лабиринттің әр қиылысында екіге бөлініп, тұйыққа түскендері бұрылып, басқа жаққа қарай бастады. Саңырауқұлақ торлары бірнеше сағат бойы лабиринт жолдарын толтырды, ал күннің соңында олардың біреуі қантқа жол тапты.

Осыдан кейін, Тошиюки және оның зерттеушілер тобы бірінші экспериментке қатысқан саңырауқұлақтың өрмекші торының бір бөлігін алып, оны сол лабиринт көшірмесінің кіреберісіне қойды, сонымен қатар оның екінші ұшында қант текшесі бар. Болған оқиға барлығын таң қалдырды. Бірінші әп-сәтте өрмек торы екіге бөлінді: бір өскін бірде-бір артық бұрылыссыз қантқа жол тартты, екіншісі лабиринттің қабырғасына өрмелеп, оны тура, төбені бойлай, тікелей мақсатқа кесіп өтті. Саңырауқұлақ торы жолды еске түсіріп қана қоймай, ойын ережелерін де өзгертті.

Мен бұл тіршілік иелеріне өсімдіктер сияқты қарауға қарсы тұрдым. Саңырауқұлақтарды бірнеше жыл зерттеген кезде сіз екі нәрсені байқай бастайсыз. Біріншіден, саңырауқұлақтар жануарлар әлеміне көрінгеннен гөрі жақынырақ. Екіншіден, олардың әрекеті кейде саналы шешімнің нәтижесі болып көрінеді. Мен саңырауқұлақтарға жұмбақтарды шешуге мүмкіндік беру керек деп ойладым.

Тошиюкидің одан әрі зерттеулері саңырауқұлақтардың көлік бағыттарын кәсіби инженерлерге қарағанда тезірек жоспарлай алатынын анықтады. Тошиюки Жапонияның картасын алып, елдің ірі қалаларына сәйкес келетін жерлерге азық-түлік бөліктерін орналастырды. Ол саңырауқұлақтарды «Токиоға» қойды. 23 сағаттан кейін олар барлық тағам бөліктеріне желілік өрмек торын жасады. Нәтиже - Токио айналасындағы теміржол желісінің дәл дерлік көшірмесі.

Бірнеше ондаған нүктелерді қосу қиын емес; бірақ оларды тиімді және үнемді түрде қосу оңай емес. Біздің зерттеулеріміз инфрақұрылымды қалай жақсартуға болатынын түсінуге ғана емес, сонымен қатар тиімдірек ақпараттық желілерді қалай құруға болатынын түсінуге көмектеседі деп ойлаймын.

БАСҚА ЖҰМБАҚ

Консервативті бағалауларға сәйкес, жер бетінде саңырауқұлақтардың 160 мыңға жуық штаммдары бар, олардың көпшілігі әсерлі қабілеттерге ие.

Мысалы, Чернобыльда радиоактивті өнімдермен қоректенетін және сонымен бірге айналасындағы ауаны тазартатын саңырауқұлақ табылды. Бұл саңырауқұлақ апаттан кейін көптеген жылдар бойы бірнеше шақырым радиуста барлық тіршілікті бұзатын радиация шығаруды жалғастырған қираған атом электр станциясының қабырғасынан табылды.

Йель университетінің биология факультетінің екі студенті Амазонка орманын зерттеу барысында пластикті ыдырататын Pestalotiopsis microspora саңырауқұлағын тапты. Бұл қабілет саңырауқұлақ өзі өсірілген Петри табақшасын жеген кезде анықталды.

Бұған дейін біздің ғылым да, техника да қауқарсыз. Пластмассаның ластануы ең үлкен технологиялық мәселелердің бірі болып табылады. Бүгінде бұл саңырауқұлаққа үлкен үміт артамыз. - профессор Скотт А. Стробл.

Американдық биоэнергетика институтының генетиктері саңырауқұлақ штаммының табиғи қант ксилозасын тезірек қорытуға қол жеткізді. Бұл ашылудың әлеуетті маңызы таза биоотын өндірудің жаңа, арзан және жылдам әдісін жасауда жатыр.

Миы жоқ және қозғалысы шектелген «қарабайыр» ағза ғылымның бақылауынан тыс ғажайыптарды қалай жасайды?

Саңырауқұлақ әлемін түсінуге тырысу үшін алдымен бір нәрсені нақтылау керек. Шиитаке, портобелло және шампиньон тек жеуге болатын саңырауқұлақтардың атаулары ғана емес. Олардың әрқайсысы жер астындағы миллиондаған ең жұқа өрмектердің желісін білдіретін тірі организм. Жерден қадалған саңырауқұлақтар осы өрмектердің «саусақ ұшы», дененің тұқымын тарататын «құралдары» ғана. Әрбір мұндай «саусақта» мыңдаған споралар бар. Оларды жел мен жануарлар тасымалдайды. Споралар жерге түскенде жаңа торлар жасап, жаңа саңырауқұлақтармен өніп шығады.

Бұл тіршілік иесі оттегімен тыныс алады. Бұл биологиялық тұрғыдан ерекше, ол жануарлардан да, өсімдіктерден де бөлінген өз патшалығына жатады.

Бірақ біз бұл тіршілік формасы туралы не білеміз?

Өрмектердің жер асты жүйесі белгілі бір сәтте саңырауқұлақтарды жер бетіне шығаруға не итермелейтінін білмейміз; неге бір саңырауқұлақ бір ағашқа, екіншісі екіншісіне қарай өседі; және неге олардың кейбіреулері өлімге әкелетін уларды шығарады, ал басқалары дәмді, пайдалы және хош иісті. Кейбір жағдайларда біз олардың даму мерзімін болжай алмаймыз. Саңырауқұлақтар үш жылдан кейін, тіпті споралары қолайлы ағашты тапқаннан кейін 30 жылдан кейін пайда болуы мүмкін. Басқаша айтқанда, біз саңырауқұлақтар туралы ең қарапайым нәрселерді де білмейміз. - Майкл Поллан, зерттеуші.

ӨЛІМДЕР ПАТШАЙЫМЫ

Саңырауқұлақтарды анатомиялық құрылымына байланысты түсіну қиынға соғады. Қолыңызға қызанақты алғанда, сіз бүкіл қызанақты сол қалпында ұстайсыз. Бірақ сіз саңырауқұлақты жұлып, оның құрылымын зерттей алмайсыз. Саңырауқұлақ - бұл үлкен және күрделі ағзаның жемісі. Өрмектердің торы тым жұқа, оны бүлдірмей топырақтан тазарту мүмкін емес. - Сгула Моцпи, микробиолог.

Тағы бір мәселе, орман саңырауқұлақтарының көпшілігін қолға үйрету мүмкін емес және оларды зерттеу үшін де, өндірістік мақсатта да өсіру өте қиын.

Олар белгілі бір қоқысты ғана таңдайды, қашан өну керектігін өздері шешеді. Көбінесе олардың таңдауы басқа жерге көшіруге болмайтын ескі ағаштарға түседі. Ал орманға жүздеген қолайлы ағаш отырғызып, миллиардтаған спораларды жерге шашсақ та, саңырауқұлақты қолайлы уақытта алатынымызға кепілдік жоқ. - Майкл Поллан, зерттеуші.

Саңырауқұлақтардың қоректену, өсу, көбею және энергия өндіру жүйелері жануарлардағыдан мүлде басқаша. Оларда хлорофилл жоқ, сондықтан өсімдіктерден айырмашылығы олар күн энергиясын тікелей пайдаланбайды. Шампиньондар, шитаке және портобелло, мысалы, солған өсімдіктердің қоқысында өседі.

Саңырауқұлақтар жануарлар сияқты тағамды қорытады, бірақ олардан айырмашылығы, олар тағамды денесінен тыс қорытады: саңырауқұлақтар органикалық заттарды оның құрамдас бөліктеріне ыдырататын ферменттерді шығарады, содан кейін осы молекулаларды сіңіреді.

Топырақ жер шарының асқазаны болса, саңырауқұлақтар оның ас қорыту шырыны. Олардың органикалық заттарды ыдырату және өңдеу қабілеті болмаса, жер баяғыда тұншығып қалар еді. Өлі заттар шексіз жиналып, көміртегі айналымы үзіліп, барлық тірі заттар тамақсыз қалар еді.

Біз өз зерттеулерімізде өмір мен өсуге назар аударамыз, бірақ табиғатта өлім мен ыдырау бірдей маңызды. Саңырауқұлақтар - өлім патшалығының сөзсіз билеушісі. Сондықтан, айтпақшы, зираттарда олардың саны өте көп. Бірақ ең үлкен құпия - саңырауқұлақтардың орасан зор энергиясы. Асфальтты жарып, қараңғыда жарқырап, мұнай-химия қалдықтарын бір түнде өңдеп, жеуге жарамды әрі құнарлы өнімге айналдыратын саңырауқұлақтар бар. Coprinopsis atramentaria саңырауқұлағы жеміс денесін бірнеше сағатта өсіре алады, содан кейін бір күнде қара сия шалшыққа айналады.

Галлюциногенді саңырауқұлақтар адамдардың санасын өзгертеді. Пілді өлтіретін улы саңырауқұлақтар бар. Және парадокс олардың барлығында зерттеушілер әдетте энергияны өлшеу үшін пайдаланатын аз мөлшерде калория бар. Біздің энергияны өлшеу әдісі бұл жерде сәйкес келмейтін сияқты. Калориялар өсімдіктерде жинақталған күн энергиясын сипаттайды. Бірақ саңырауқұлақтар күнмен әлсіз байланысты. Олар түнде өніп, күндіз қурап қалады. Олардың энергиясы мүлдем басқа нәрсе.

- Майкл Поллан, зерттеуші.

ЖЕР АСТЫНДАҒЫ ИНТЕРНЕТ

Мицелия - әлемдегі барлық өсімдіктер орналасқан күрделі инфрақұрылым. Он текше сантиметр топырақта оның сегіз шақырым өрмектерін табуға болады. Адамның аяғы бір-біріне жақын орналасқан жарты миллион километрге жуық өрмек торын қамтиды. - Пол Стеметс, миколог.

Бұл желілерде не болып жатыр?

1990 жылдардың басында бұл өрмектердің торы тамақ пен химиялық заттарды тасымалдап қана қоймай, сонымен қатар интеллектуалды және өздігінен білім алатын байланыс желісі деген идея пайда болды. Бұл желінің тіпті кішкене бөліктеріне қарап, таныс құрылымды оңай тануға болады. Интернеттегі графикалық кескіндер дәл осылай көрінеді. Желі тармақтарға бөлінеді, ал егер тармақтардың бірі істен шықса, ол тез арада уақытша шешімдермен ауыстырылады. Оның стратегиялық аймақтарда орналасқан тораптары белсенді орындардың аз болуына байланысты қуатпен жақсы қамтамасыз етілген және ұлғайған. Бұл торлардың сезімталдығы бар. Және әрбір веб бүкіл желіге ақпаратты жеткізе алады.

Ал «орталық сервер» жоқ. Әрбір веб тәуелсіз және ол жинаған ақпарат желіге барлық бағытта берілуі мүмкін. Осылайша, Интернеттің негізгі моделі барлық уақытта болды, тек ол жерде жасырылды. - Пол Стемек, миколог

Желінің өзі шексіз өсе алатын сияқты. Мысалы, Мичиган штатында тоғыз шаршы шақырым аумақта жер астында өскен мицелия табылды. Оның жасы шамамен 2000 жыл деп есептеледі.

Желі саңырауқұлақтарды өсіруді қашан шешеді?

Кейде себеп желінің болашағына қауіп төндіреді. Егер желіні қоректендіретін орман өртеніп кетсе, мицелий ағаш тамырынан қант қабылдауды тоқтатады. Содан кейін ол саңырауқұлақ спораларын таратып, оның гендерін «босатып», оларға жаңа орын табуға мүмкіндік беру үшін саңырауқұлақтарды ең алыс ұштарында өсіреді. «Жаңбырдан кейінгі саңырауқұлақтар» деген сөз осылай пайда болды. Жаңбыр жердегі органикалық шіріктерді жуып тастайды және шын мәнінде желіні қуат көзінен айырады - содан кейін желі жаңа баспана іздеуге даулы «құтқару топтарын» жібереді.

ЖӘНДІКТЕР ҮШІН ҚОЙ

Саңырауқұлақтарды жануарлар мен өсімдіктер әлемінен ерекшелендіретін тағы бір нәрсе «Жаңа үй табу». Жемістер тұқымын таратқандай, спораларын тарататын саңырауқұлақтар бар. Басқалары феромондарды шығарады, олар тірі ағзаларды мәжбүрлі түрде аңсайды. Ақ трюфельді жинаушылар оны шошқаларды іздеу үшін пайдаланады, өйткені бұл саңырауқұлақтардың иісі альфа қабанының иісіне ұқсайды.

Дегенмен, саңырауқұлақтарды таратудың күрделі және қатал жолдары бар. Megaloponera foetens түріне жататын батыс африкалық құмырсқаларды бақылау олардың жыл сайын биік ағаштарға өрмелейтінін және олардың діңге жақтарын тесетіні соншалық, содан кейін босатып өле алмайды. Бұған дейін құмырсқалардың жаппай өз-өзіне қол жұмсау фактілері болмаған.

Жәндіктер өздерінің еркіне қарсы әрекет етіп, оларды басқа біреу өлімге жібереді екен. Мұның себебі - кейде құмырсқалардың аузына түсіп қалатын הטומנטלה саңырауқұлақтарының ең кішкентай споралары. Жәндіктердің басына енген спора оның миына химиялық заттарды жібереді. Осыдан кейін құмырсқа ең жақын ағашқа көтеріле бастайды және оның қабығына жақтарын сүңгиді. Міне, түн ұйқысынан оянғандай, өзін босатып алуға тырысады да, ақыры шаршап өледі. Шамамен екі аптадан кейін оның басынан הטומנטלה саңырауқұлақтары шығады.

Камерундағы ағаштарда құмырсқалардың денесінен жүздеген саңырауқұлақтарды көруге болады. Саңырауқұлақтар үшін мидағы бұл билік көбею құралы болып табылады: олар ағашқа өрмелеу үшін құмырсқаның аяқтарын пайдаланады, ал биіктігі олардың спораларының желмен таралуына көмектеседі; сондықтан олар өздеріне жаңа үйлер табады және… жаңа құмырсқалар.

Тайландтық «зомби саңырауқұлағы» Ophiocordyceps unilateralis онымен қоректенетін құмырсқаларды кейбір өсімдіктердің жапырақтарына көтерілуге итермелейді. Бұл үшін жұқтырған құмырсқалардың жүріп өткен жолы олардың қалыпты өміріндегі қашықтықтардан әлдеқайда көп, сондықтан жапырақтарға жеткенде, жәндіктер шаршау мен аштықтан өледі, ал екі аптадан кейін саңырауқұлақтар олардың денесінен өсіп шығады.

Бұл тіршілік иелері, бәлкім, мен көргендердің ішіндегі ең ғажайыптары. Біз олардың LSD тәрізді химиялық заттарды шығаратынына сенеміз, бірақ біз біреудің мүддесіне сай мінез-құлық тудыратын дәрілерді әлі кездестірген жоқпыз. - Профессор Дэвид Хьюз.

Хьюз өрмекшілердің, биттердің және шыбындардың миын басқаратын саңырауқұлақтарды ашты.

Бұл кездейсоқтық, табиғи сұрыпталу немесе басқа процестің жанама өнімдері емес. Бұл жәндіктер олардың еркіне қарсы, олар болмауы керек жерге жіберіледі, бірақ саңырауқұлақтар ұнайды. Біз жұқтырған құмырсқаларды басқа жапырақтарға ауыстырған кезде, саңырауқұлақтар жай ғана өнген жоқ. - Профессор Дэвид Хьюз

АНТИБИОТИКТЕР ҚАЛАЙ ОЙЛАП КЕЛДІ

Саңырауқұлақтардың күшті улар шығаратынының жағымды жағы да бар. Бұл улардың кейбіреулері ортақ жауларымызға қарсы тиімді қару болып табылады. Мысалы, микробтар.

Денесінде күрделі химиялық қосылыстар бар саңырауқұлақтардың 160 мың түрінің ішінде ғылым тек 20-сын ғана ашып, көбейте алды, олардың ішінде ең маңызды дәрілердің бірнешеуі табылды.

Саңырауқұлақтардың дәрі шығаратын себебі бар. Олар әрқашан ең нашар жерлерде, ылғалды, ыстық жерлерде, «микробтар мен вирустардың фабрикалары» болып табылатын жерлерде өседі. Көптеген өсімдіктерде бұл факторлардан қорғаныс жоқ, бірақ саңырауқұлақтар қарсы тұрады. Қызыл қытай саңырауқұлағының құрамында холестерин мен қант диабеті мәселелерін шешудің бірнеше белгілі шешімдерінің бірі болып табылатын әйгілі Lipitor препараты табылды. Ал эноки мен шиитаке саңырауқұлақтары Жапониядағы онкологиялық науқастар алатын дәрі-дәрмек қоржынына кіреді. - Элинор Шавит, микролог.

Өкінішке орай, саңырауқұлақ дәрілерінің әртүрлілігі үнемі азайып келеді. Оның себебі, әсіресе Амазонка ойпатындағы ағашты ормандардың жойылуы.

Басқа тіршілік формаларымен бірге біз саңырауқұлақтарды да жоямыз. Олардың сорттарының саны үнемі азайып келеді және бұл мені таза өзімшіл себептермен алаңдатады. Әлем таңғаларлық сыйлық сыйлады – дәрі-дәрмек шығаратын орасан зор табиғи зертхана. Пенициллиннен бастап қатерлі ісікке, СПИДке, тұмауға және кәрілік ауруларға қарсы препараттарға дейін. Ежелгі мысырлықтар саңырауқұлақтарды «өлім құдайы» деп атаған. Бүгінде біз бұл зертхананы дәйекті түрде бұзып жатырмыз … - Пол Стеметс, миколог.

Стемец фомитопсис саңырауқұлағы туралы айтады. 1965 жылы ашылған бұл саңырауқұлақ туберкулезге қарсы тиімді құрал екенін дәлелдеді және бүгінде ол АҚШ-тың бес жерінде ғана өседі. Еуропада бұл саңырауқұлақ толығымен жоғалып кетті.

Бір топ мамандармен біз орманға ондаған рет барып, тағы бірнеше ұқсас саңырауқұлақтарды табуға тырыстық. Көптеген күш-жігердің арқасында біз зертханада өсірген бір үлгіні таптық. Бұл саңырауқұлақ болашақта қанша адамды құтқаратынын кім білсін. - Пол Стеметс, миколог.

Өткен жылы Стеметс АҚШ Қорғаныс министрлігінің биологиялық қорғаныс бағдарламасына қосылып, саңырауқұлақтың 300 сирек түрін іздеуге және сақтауға көмектесті.

Біз эксперимент жасадық: төрт үйінді қоқыс жинадық. Біреуін біз бақылау ретінде пайдаландық; қалған екеуінде қалдықтарды ыдырататын химиялық және биологиялық заттарды қостық; соңғысының үстіне саңырауқұлақ споралары шашылды. Екі айдан кейін қайтып оралғанымызда, біз жүздеген килограмм саңырауқұлақ өскен үш қараңғы және бір жарқын үйінді таптық … Кейбір улы заттар органикалық заттарға айналды. Саңырауқұлақтар жәндіктерді тартты, олар жұмыртқалады, олардан құрттары шықты, содан кейін құстар пайда болды - бұл бүкіл үйме өмірге толы жасыл төбеге айналды. Біз ластанған өзендерде де солай істеуге тырысқанда, біз уланудан тазарту процесін атап өттік. Міне, нені зерттеу керек! Бәлкім, біздің барлық ластану проблемаларын дұрыс саңырауқұлақтармен шешуге болады. - Пол Стеметс, миколог.

МИ ҚАЙДА?

«Бір болжам бойынша, ол саңырауқұлақтарда да осылай жұмыс істейді, - дейді Тошиюки. «Таза биологиялық тұрғыдан алғанда, әрбір өрмекші торы қайда бару және неден аулақ болу керектігі туралы химиялық сигналдарды жеке алады. Бұл сигналдардың қосындысы шешім қабылдаудың өзіндік жүйесін жасайды. Басқаша айтқанда, саңырауқұлақтың интеллектісі оның желісінде. Бұған жүздеген мың түрлі түрлерге көбейтілген ең қиын жағдайларда миллиондаған жылдар бойы эволюцияны қосыңыз, сонда сізде бәрібір жеткілікті ақылды болуы керек нәрсе бар ».

- Бұл не болып жатқанын түсіндіріп жатырсыз ба?

- Бұл бастауы.