Когда мы слышим слово «гриб», первое, что большинству приходит в голову, - это ровные ряды боровиков, притаившиеся под деревьями подосиновики, кучные опята. Так вот, царство грибов гораздо шире – в него входит и известная всем плесень (тот же пенициллин – основа множества антибиотиков – это разновидность плесени), и некоторые из пестицидов, и грибковые инфекции. История этого растения тянется уже многие тысячелетия, но до сих пор человек не до конца изучил этот дар природы.
Матчасть
Уникальность грибов в том, что даже на клеточном уровне они находятся где-то между растениями и животными: в клетках нет хлорофилла и, следовательно, грибы не могут заниматься фотосинтезом, но при этом есть хитин – основа панцирей множества животных. В природе насчитывается около двухсот пятидесяти тысяч видов грибов – это, конечно не так много, как животных или растений, но тоже довольно внушительно. Особенно если учитывать, что еще около 4 миллионов видов (по предварительным оценкам) пока еще не описаны в науке. Грибы используются и в промышленности (производство продуктов питания, лекарств, лимонной кислоты и так далее), и в сельском хозяйстве (пестициды, симбиоты (организмы, формирующие взаимовыгодное сотрудничество с другими организмами)) и во многих других сферах. Вместе с тем эти же организмы, которые так сильно помогают человеку, вызывают огромное количество заболеваний, повреждают древесные конструкции, «отвечают» за порчу продуктов. Разнообразие функций грибов само подталкивает исследователей к дальнейшему изучению их потенциала.
Гигант из Кристалл Фоллз
В городе Кристалл Фоллз, штат Мичиган, группа ученых еще три десятилетия назад обнаружила живой организм, «охватывающий» собой огромную территорию леса. Им оказался медовый гриб Armillaria gallica (он же опенок толстоногий).
Опята нередко встречаются в Азии, Европе и Северной Америке, где чаще всего вырастают на перегное, ускоряя процесс гниения и разложения. Большая часть гриба, мицелий (грубо говоря, его корни), находится под землей, а на поверхности появляется желто-коричневое плодовое тело (так называется та часть гриба, которую мы обычно срезаем во время «тихой охоты») высотой до десяти сантиметров.
Изначально исследователи посчитали, что в Кристалл Фоллз они наткнулись на обычную колонию грибов: обычно несколько плодовых тел соединяются общим мицелием, формируя что-то вроде семьи. И таких колоний в лесу может быть огромное количество. Но позже они поняли, что вся популяция опят растет из одного и того же корня. Мицелий разросся на тридцать шесть гектаров – это без малого сорок футбольных полей. Вес «корней» не меньше ста тонн, а возраст даже по самым скромным предположениям – около полутора тысяч лет. Но даже это не предел: самым большим живым организмом планеты считается медовый гриб из Орегона – там он занял шестьсот гектаров национального парка.
Мутации
Естественно, на предварительных оценках ученые не остановились. Они собрали огромное количество материалов с грибницы и передали их в лабораторию. Результаты тестов поразили всех: толстоногому опенку было две с половиной тысячи лет, а вес его мицелия превышал четыреста тонн. Более того, у настолько зрелого во всех смыслах организма практически не было клеточных мутаций, что огромная редкость. Такое не случается просто так: медовый гриб явно имел механизмы, которые позволяли ему идеально копировать собственные клетки. Защита собственного ДНК от повреждений сделала гигантский опенок организмом с едва ли не самым стабильным в мире геномом.
И тогда ученые осознали: если перенести защитные механизмы медового гриба в человеческое тело, они смогут победить одно из страшнейших заболеваний современности – рак.
Грибы против рака
Естественно, существуют разные виды онкологических заболеваний. Но в ряде из них раковые клетки повреждают механизмы функционирования здоровых, заставляя их копировать не рабочую живую клетку, а клетку-захватчика.
Мутации в нашем организме – совершенно естественное явление. Более того, с возрастом их количество увеличивается по совершенно естественным причинам – организм пытается защититься от воздействия окружающей среды. Колоссальное количество изменяемых клеток не всегда позволяет вовремя распознать рак. Но если человек освоит те же эволюционные механизмы, которые позволили опенку прожить два с половиной тысячелетия, возможно, он сможет наконец справиться с тем, что так часто его разрушает.
Грибы против болезней
Выше уже упоминалось, что у этих организмов воистину огромный потенциал. Сегодня они используются в производстве и бумаги, и моющих средств. Так, например, около пятнадцати процентов вакцин и лекарств имеют в своем составе тот или иной вид грибов: протеины этого растения-животного стимулируют иммунную реакцию на вирус гепатита Б. Легендарный пенициллин – это обычная плесень, которую каждый из нас «выращивал» на хлебе или овощах. Многие другие грибы также используются в изготовлении антибиотиков.
Не так давно ученые научились использовать грибы-паразиты, которые убивали цикад, для лечения склерозов. Некоторые из грибов применяются в борьбе с мигренью и болезнями сердца. И это только начало: уже известно о таких организмах, которые борются с вирусными заболеваниями: они уже победили грипп, полиомиелит, корь, паротит и мононуклеоз. Кроме того, согласно исследованиям, грибы также вырабатывают вещества, которые потенциально могут излечить ВИЧ и вирус Зика.
Подобные открытия подтверждают, что человек еще очень мало что знает о своих ближайших соседях по планете.
Где еще искать?
Несмотря на то что практически в открытом доступе постоянно находится огромное количество грибов, исследователи считают, что стоит обратить внимание и на нетипичные для этого организма среды обитания: отложения на дне океана, мангровые (произрастающие в воде) леса и так далее. Не исключено, что столь жесткие условия, к которым пришлось бы приспосабливаться грибам, наделили их новыми возможностями, о которых пока можно только мечтать.
Грибы вне медицины
Открытия фармакологии – это хорошо, но новейшие исследования показывают, что грибы могут спасти нашу планету от загрязнения. Причем в прямом и переносном смысле: они используются при изготовлении ряда моющих средств, а также в Пакистане были обнаружены организмы, которые способны разрушать полиуретан – одну из самых распространенных сегодня пластмасс. Этот материал используется в производстве наполнителей для мебели, чехлов для электроники, пленок и множества других вещей, разложение которых займет многие сотни лет. Pestalotiopsis microspore – гриб, обычно растущий на гниющем плюще, также отлично уничтожает пластик.
Науке известны грибы, которые «вытягивают» следы нефтяного загрязнения из почвы, смягчают воздействие тяжелых металлов, нейтрализуют пестициды и даже восстанавливают объекты, подвергшиеся радиационному облучению.
Грибы вместо
Сейчас одним из самых амбициозных проектов является попытка использовать грибы вместо некоторых видов пластмасс. Мицелий, разрастаясь в почве, скрепляет между собой ее комки не хуже любого клея – подобное можно использовать для соединения и других материалов, не только земли.
Еще в 2010 группа ученых пыталась соединить древесную стружку и шелуху риса грибницей, но в итоге исследователи остановились на конопляных зернах. Семена упаковываются вместе со спорами грибов и мукой, что провоцирует выброс энзимов. Когда мицелий разрастается до нужной величины, он подвергается термической обработке, которая останавливает развитие грибов. Подобная упаковка является полностью биоразлагаемой. Не исключено, что дальнейшие опыты создадут ткань на основе грибов, грибные строительные материалы, топливо - вопрос лишь в том, что именно будет выбрано в качестве «почвы» для их роста.
