Czy grzyby mogą naprawiać ekosystemy, ratować pszczoły i „zjadać” toksyczne odpady? Świetnie radziły sobie na naszej planecie podczas kolejnych katastrof, niestraszne im nawet promieniowanie radioaktywne.
Właśnie rozpoczął się czas „narodowego grzybobrania”. Grzybiarze, mykolodzy oraz inni zdrowo „grzybnięci” przeczesują zakamarki łąk i lasów w poszukiwaniu borowików szlachetnych, rydzów i opieniek. Smażymy je, marynujemy, robimy z nich farsze i dodajemy do sosów. Ale czy grzyby mogą skrywać przed nami jeszcze jakieś tajemnice oprócz tych kulinarnych?
Blisko 250 mln lat temu, na styku permu – ostatniego okresu ery paleozoicznej (wtedy rozpoczęło się tzw. wielkie wymieranie) i triasu – najstarszego okresu ery mezozoicznej (pod koniec triasu na Ziemi pojawiły się pierwsze ssaki), globalna katastrofa zmiotła z powierzchni Ziemi 90% wszystkich gatunków organizmów żywych. Jako przyczynę tego wielkiego wymierania podaje się uderzenie meteorytu. Fale uderzeniowe, potoki lawy, gwałtowne wybuchy gorących gazów i niszczycielskie wiatry (osiągające prędkość tysięcy kilometrów na godzinę) przetaczały się po powierzchni globu. Planeta została całkowicie spowita pyłem i pogrążyła się w ciemnościach, co spowodowało zagładę większości roślin i zwierząt. To właśnie wtedy Ziemię opanowały grzyby wykorzystujące martwą materię organiczną jako podstawowe źródło pokarmu.
W triasie rozpoczęła się era dinozaurów. Kolejne w historii uderzenie wielkiego meteorytu uśmierciło te potężne zwierzęta i doprowadziło do największego wymierania gatunków na Ziemi. Wówczas grzyby ponownie przejęły kontrolę nad naszą planetą, tworząc związki symbiotyczne z roślinami, którym pomagały przetrwać wielką katastrofę.
Promieniowanie na śniadanie
26 kwietnia 1986 r. w Czarnobylu na Ukrainie przeprowadzono nieudany test w elektrowni atomowej. Doprowadziło to do stopienia reaktora jądrowego, eksplozji i uwolnienia do atmosfery ogromnych ilości radioaktywnego pyłu. Niespełna 10 lat po tej katastrofie w magazynie „Science” ukazał się artykuł opisujący odkrycie pewnego radiotroficznego gatunku grzyba znajdującego się we wnętrzu „betonowego sarkofagu” oraz w instalacji chłodzącej zabezpieczony reaktor atomowy. Badania przeprowadzone w Albert Einstein College of Medicine w Nowym Jorku dowiodły, że wyposażona w melaninę plecha odkrytego gatunku jest w stanie rozwijać się w środowisku wysokiego promieniowania radioaktywnego, przekraczającego nawet 500 razy normy obserwowane w środowisku naturalnym. Rozpoznano też mechanizm, który umożliwia tym grzybom wykorzystywanie promieniowania gamma. Okazało się, że stanowi ono dla nich źródło energii i jest podstawą ich rozwoju – analogicznie jak promieniowanie słoneczne dla roślin. Grupa naukowców z NASA potwierdziła wcześniejsze przypuszczenia i hipotezy o zdolności grzybów do przetrwania w przestrzeni kosmicznej. W trwającym 18 miesięcy cyklu testów prowadzonych na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej udowodniono, że grzyb z gatunku Cryomyces antarcticus (również wysycony melaniną) jest w stanie rozwijać się w warunkach odpowiadających tym, jakie znajdują się na powierzchni Marsa! Warto wspomnieć, że od 7 maja 2021 r. trwa międzynarodowa debata nad zdjęciami zrobionymi na powierzchni Czerwonej Planety i opublikowanymi przez NASA. Według niektórych mają one dowodzić, że są na niej obecne grzyby z rodzaju Basidiomycota.
Wszechgrzybnia
Współczesne badania dowodzą, że największym ziemskim organizmem pod względem masy jest grzyb. Występująca we wschodnim Oregonie opieńka ciemna (Armillaria ostoyae) to rekordzistka w tej kategorii. Odkrycie to zostało dokonane w 1998 r. przez Catherine Parks, badaczkę z Pacific Northwest Research Station w La Grande w stanie Oregon. Nieprzerwana sieć grzybni opieńki, o średniej grubości 1 m, pokrywa obszar ponad 880 ha, a jej wiek określono na blisko 2400 lat! Dowodzi to niezwykle skutecznej, ewolucyjnie potwierdzonej strategii przetrwania. Można zatem – tak jak zwolennicy hipotezy Gai (głoszącej, że Ziemia jest jednym wielkim żywym organizmem) – postrzegać grzybnię jako żyjącą, świadomą sieć, która jest manifestacją naturalnej inteligencji.
Śluzowiec projektuje metro
Twierdzenie, że organizm złożony z ciągu pojedynczych komórek może przejawiać oznaki inteligencji, brzmi zapewne dla niektórych zupełnie nieprawdopodobnie. Eksperyment przeprowadzony w Japonii przez zespół prof. Toshiyukiego Nakagakiego w roku 2000 zdaje się jednak potwierdzać to niewiarygodne zjawisko. Na wypełnionych agarową pożywką szalkach Petriego umieszczono labirynt. W miejscach wejścia i wyjścia z niego ulokowano po kilka płatków owsianych będących potencjalnym źródłem pożywienia. Następnie do labiryntu „wpuszczono” pewien gatunek śluzowca, krewnego grzyba (Physarum polycephalum). Kiedy wypełniał zakamarki labiryntu, zawsze przerastał najkrótszą drogą w kierunku płatków umiejscowionych przy wyjściu.
Ten prosty eksperyment skłonił badaczy do zbudowania większego modelu odwzorowującego sieć połączeń kolejowych, jaką tworzą linie metra w Tokio. W miejscach większych aglomeracji również ulokowano płatki owsiane zachęcające śluzowca do działania. Po pewnym czasie „wskazał” on najdogodniejsze połączenia pomiędzy najważniejszymi stacjami metra. Stworzony na podstawie tych obserwacji model matematyczny pomógł zoptymalizować ruch pociągów w Tokio.
Grzybem w toksynę
Wielu pasjonatów motoryzacji ucieszy się na tę wiadomość. Jeżeli dojdzie do przypadkowego wycieku do gleby oleju silnikowego, przekładniowego bądź innego rodzaju płynu na bazie substancji ropopochodnych, w usunięciu zanieczyszczenia mogą nam pomóc nieoczekiwani sprzymierzeńcy.
Po pierwsze należy wybrać gatunek grzyba, którego grzybnia potrafi wytwarzać silne enzymy trawienne zdolne do rozkładania substancji chemicznych o budowie opierającej się na rozbudowanych łańcuchach węglowodorowych. Jednym z takich grzybów jest powszechnie znany boczniak ostrygowaty (Pleurotus ostreatus).
Aby zainicjować cudowny proces mykoremediacji (oczyszczania środowiska za pomocą grzybów), potrzebujemy kluczowego składnika, a mianowicie żywej grzybni wskazanego powyżej gatunku. W tym celu udajemy się do najbliższego sklepu ogrodniczego po kostkę słomy do uprawy boczniaków. Możemy również w sklepie spożywczym kupić owocniki tego grzyba i przy odrobinie szczęścia zaszczepić grzybnię na słomie. Przerośniętą grzybnią słomę umieszczamy w szczelnym pojemniku (np. w wiadrze) i wsypujemy do niego glebę skażoną wcześniej np. olejem silnikowym. Zauważymy, że słoma wchłonie olej i zmieni barwę na ciemniejszą. Po kilku dniach lub tygodniach trwania procesu mykoremediacji będziemy mogli zaobserwować, że słoma ponownie odzyskuje jasny kolor – to sygnał świadczący o tym, iż olej silnikowy jest konsumowany przez grzybnię. Dodatkowym potwierdzeniem tego procesu będzie pojawienie się po pewnym czasie wielu olbrzymich owocników.
Wiosną 1998 r. Departament Transportu stanu Waszyngton przeprowadził kilka prób oczyszczenia gleby skażonej olejem napędowym i smarami technicznymi. Poziom skażenia sięgał 2%, co przekłada się na 20 000 ppm (ppm – liczba części na milion). To koncentracja zanieczyszczeń ropopochodnych bliska tej, jaką zidentyfikowano podczas wielkiej katastrofy ekologicznej spowodowanej wyciekiem ropy z tankowca Exxon Valdez, która miała miejsce w 1989 r. u wybrzeży Alaski. Jednej z grup naukowców, która podjęła się zadania oczyszczenia skażonej w Waszyngtonie gleby, przewodził światowej sławy mykolog Paul Stamets. W przywoływanym eksperymencie nasączoną substancjami ropopochodnymi ziemię przekładano warstwami słomy, na której zaszczepiono żywą grzybnię boczniaka. Po upływie zaledwie ośmiu tygodni, w czasie których grzybnia pracowała pod okrywą grubej plandeki odcinającej dopływ światła słonecznego, poziom zanieczyszczeń zgromadzonych w glebie spadł z 20 000 ppm do 200 ppm. Neutralizacja toksycznych związków ropopochodnych pozwoliła na wykorzystanie oczyszczonej w ten sposób gleby do rekultywacji terenów zielonych usytuowanych wzdłuż miejskich arterii komunikacyjnych. Procesowi detoksykacji gleby towarzyszył również potężny wysyp owocników boczniaka o niespotykanej wielkości – ich średnica sięgała blisko 40 cm! Co więcej, analiza składu chemicznego zebranych owocników nie wykazała obecności w nich jakichkolwiek pozostałości związków ropopochodnych.
Silne enzymy trawienne, wytwarzane przez wiele gatunków grzybów odżywiających się – podobnie jak boczniak – martwym drewnem, rozkładają złożone związki węglowodorowe zawarte w substancjach ropopochodnych do pary wodnej i dwutlenku węgla, całkowicie neutralizując toksyny.
Na ratunek pszczołom
Łysiczka uprawna jest sprzymierzeńcem w recyklingu drewna i odpadów ogrodowych. To grzyb, który może rosnąć w przeróżnych warunkach. Szybko rozprzestrzenia się na martwym drewnie (trocinach, zrębkach, gałęziach i kłodach). Udokumentowano liczne przykłady uprawy tego grzyba w ogrodach warzywnych – jego obecność zwiększa plonowanie i wzmacnia odporność roślin na choroby oraz szkodniki. Znane są też liczne przypadki „odwiedzania” upraw łysiczki przez pszczoły. Okazało się, że przyciąga je zawierająca cukry cytoplazma zamknięta w grzybni. Pszczoły nacinają grzybnię, a następnie zbierają wyciekający z niej słodki płyn.
To przedziwne zachowanie obserwowałem w pasiece na terenie stacji prowadzonej przez moją Fundację TRANSFORMACJA. Ostatnio często słyszymy o tzw. pomorze pszczół spowodowanym nadmierną chemizacją rolnictwa i spadkiem ogólnej odporności hodowanych rodzin pszczelich. W fundacyjnej pasiece liczebność pszczół również została znacznie uszczuplona z tego powodu. Z blisko 30 bardzo żywotnych rodzin pszczelich pomór przetrwały zaledwie trzy ule. Byliśmy pewni, że i one nie będą w stanie się utrzymać. Jak się jednak okazało, uratowały je nietypowe wędrówki do stert zrębków przerośniętych grzybnią łysiczki uprawnej. Wiele gatunków grzybów, w tym także łysiczka, stymuluje układ odpornościowy, wzmacniając organizmy żywe w walce z wirusami i bakteriami. To właśnie przyczyniło się do uratowania naszych pszczół. W ciągu dwóch sezonów z pozostałych trzech rodzin pszczelich odrodziła się połowa pierwotnej populacji. Warto zaprosić tego grzyba do naszych ogrodów.
Roślinne buty i bioarchitektura
Takie firmy, jak Ecovative Design, Bolt Threads, MycoWorks czy Mycelium Made, wytwarzają absolutnie zachwycające produkty na bazie grzybni różnych gatunków grzybów. Świat mody – jedna z najbardziej szkodliwych gałęzi przemysłu – wreszcie sięga po rozwiązania typu wegańska skóra, czyli substytut skóry zwierzęcej wytwarzany m.in. z grzybni. Ten skóropodobny materiał do złudzenia przypomina prawdziwą skórę – nie tylko pod względem wyglądu, lecz także wytrzymałości. Ponadto ulega biodegradacji.
Ecovative wykorzystuje rolne odpady nieżywnościowe (np. słomę, paździerz konopną), na bazie których wytwarza nowoczesne materiały konstrukcyjne i opakowaniowe (Mushroom Packaging). Kiedy przestają pełnić swoją pierwotną funkcję, w 100% nadają się do kompostowania. W Holandii, w wertykalnych farmach grzybni współpracujących z Bolt Threads, produkuje się MYLO – kolejny materiał z grupy biotekstyliów, z którego powstają kultowe buty.
Wkraczamy w świat pełen niekończących się możliwości, w którym nie ma już miejsca na szkodliwy plastik oraz inne tworzywa sztuczne wytwarzane na bazie paliw kopalnych. Teraz będziemy hodować i uprawiać nowe materiały. Pascal Leboucq we współpracy z Krown.bio opracował koncepcję „rosnącego pawilonu” – żywą konstrukcję mającą zmienić nasz sposób postrzegania materiałów budowlanych (dokument dostępny online: The Growing Pavilion). Zgodnie z projektem odpowiednio rozdrobnione odpady konopne zamyka się w specjalnych formach utrzymujących stosowny poziom wilgoci i umożliwiających przepływ powietrza. Następnie do takich form jest wprowadzana żywa grzybnia, która w ciągu zaledwie dwóch tygodni przerasta cały substrat, spajając konstrukcję niczym ekologiczny klej. Powstały biomateriał suszy się, by otrzymać gotowe, odpowiednio ukształtowane moduły budowlane. Mocuje się je do szkieletu przyszłego budynku – cały proces przypomina budowanie z klocków. Biomateriały otrzymywane z grzybów są wodoodporne i bardzo wytrzymałe na ściskanie czy rozrywanie. Ponadto powstają z odpadów roślinnych, a to oznacza, że kiedyś rosły, fotosyntetyzowały i pochłaniały dwutlenek węgla z atmosfery. Są zatem przyjazne dla środowiska i wpisują się w szerokie spektrum rozwiązań odpowiedzialnych klimatycznie. Wyobrażacie sobie całe miasta budowane w ten sposób?
Czytaj również:
