Qo'ziqorin dunyosining sirlari: o'rgimchakning miyasi insonning analogi sifatida

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

2000 yilda Yaponiyaning Xokkaydo universiteti biologi va fizikasi professori Toshiyuki Nakagaki sariq mog'or namunasini olib, sichqonlarning aqli va xotirasini sinab ko'rish uchun foydalaniladigan labirintning kirish qismiga qo'ydi. Labirintning boshqa uchiga u shakar kubini qo'ydi. Qo'ziqorin nafaqat shakarga yo'l topdi, balki buning uchun eng qisqa yo'ldan ham foydalangan.

Qo'ziqorinlar nimani o'ylaydi?

Physarum polycephalum shakar hidiga o'xshab, uni qidirish uchun nihollarini yubora boshladi. Qo‘ziqorinning o‘rgimchak to‘rlari labirintning har bir chorrahasida ikkiga bo‘lingan, boshi berk ko‘chaga tushib qolganlari esa ortiga burilib, boshqa tomonga qaray boshlagan. Bir necha soat davomida qo'ziqorin to'rlari labirint yo'laklarini to'ldirdi va kunning oxiriga kelib ulardan biri shakarga yo'l topdi.

Shundan so'ng, Toshiyuki va uning tadqiqotchilar guruhi birinchi tajribada ishtirok etgan qo'ziqorinning o'rgimchak to'ridan bir bo'lakni olib, xuddi shu labirint nusxasining kirish qismiga qo'yishdi va uning boshqa uchida shakar kubigi ham bor. Bo‘lib o‘tgan voqea hammani hayratda qoldirdi. Birinchi lahzada o‘rgimchak to‘ri ikkiga bo‘linib ketdi: bir nihol birorta ham qo‘shimcha burilishsiz qand tomon yo‘l oldi, ikkinchisi labirint devoriga chiqib, uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri, shift bo‘ylab, to‘g‘ri maqsad sari kesib o‘tdi. Qo'ziqorin tarmog'i nafaqat yo'lni esladi, balki o'yin qoidalarini ham o'zgartirdi.

Men bu jonzotlarga o'simlik kabi munosabatda bo'lish tendentsiyasiga qarshi turishga jur'at etdim. Bir necha yil davomida qo'ziqorinlarni o'rganish bilan shug'ullansangiz, ikkita narsani sezasiz. Birinchidan, qo'ziqorinlar hayvonlar olamiga ko'rinadiganidan ko'ra yaqinroqdir. Ikkinchidan, ularning xatti-harakatlari ba'zan ataylab qabul qilingan qaror natijasi bo'lib ko'rinadi. Men qo'ziqorinlarga topishmoqlarni echishga harakat qilish imkoniyatini berish kerak deb o'yladim.

Toshiyuki tomonidan olib borilgan keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qo'ziqorinlar transport yo'nalishlarini ham professional muhandislarga qaraganda tezroq rejalashtirishi mumkin. Toshiyuki Yaponiya xaritasini olib, oziq-ovqat bo'laklarini mamlakatning yirik shaharlariga mos keladigan joylarga joylashtirdi. U qo'ziqorinlarni "Tokioda" qo'ydi. 23 soatdan keyin ular barcha oziq-ovqat bo'laklariga chiziqli o'rgimchak to'rini qurishdi. Natijada Tokio atrofidagi temir yo'l tarmog'ining deyarli aniq nusxasi.

Bir necha o'nlab nuqtalarni ulash unchalik qiyin emas; lekin ularni samarali va eng iqtisodiy jihatdan ulash umuman oson emas. Ishonchim komilki, bizning tadqiqotimiz nafaqat infratuzilmani qanday yaxshilashni, balki yanada samarali axborot tarmoqlarini qanday qurishni ham tushunishga yordam beradi.

BOSHQA HAVDO TO‘PMACHI

Konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, Yerda zamburug'larning 160 mingga yaqin shtammlari mavjud bo'lib, ularning aksariyati ta'sirchan qobiliyatga ega.

Misol uchun, Chernobilda radioaktiv mahsulotlar bilan oziqlanadigan va shu bilan birga uning atrofidagi havoni tozalaydigan qo'ziqorin topildi. Ushbu qo'ziqorin halokatdan keyin ko'p yillar davomida bir necha kilometr radiusda butun hayotni yo'q qiladigan radiatsiya ishlab chiqarishni davom ettirgan vayron qilingan atom elektr stantsiyasining devorida topilgan.

Amazon o'rmonini o'rganish chog'ida Yel universitetining ikki biologiya talabasi plastmassani parchalashi mumkin bo'lgan Pestalotiopsis microspora qo'ziqorinini topdi. Bu qobiliyat qo'ziqorin o'zi etishtirilgan petri idishini yeganida aniqlangan.

Hozirgacha na fanimiz, na texnologiyamiz bunga qodir emas. Plastmassaning ifloslanishi eng katta texnologik muammolardan biridir. Bugun biz bu qo'ziqoringa katta umid bog'laymiz. - professor Skott A. Strobl.

Amerika Bioenergiya instituti genetiklari qo'ziqorin shtammini tabiiy shakar ksilozasini tezroq hazm qilishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu kashfiyotning potentsial ahamiyati toza bioyoqilg'i ishlab chiqarishning yangi, arzon va tezkor usulini yaratishdadir.

Ko'rinib turibdiki, miyasiz va harakati cheklangan "ibtidoiy" organizm fanning nazorati ostida bo'lmagan mo''jizalarni qanday amalga oshiradi?

Qo'ziqorin dunyosini tushunishga harakat qilish uchun birinchi navbatda biror narsani aniqlab olishingiz kerak. Shiitake, portobello va champignon nafaqat qutulish mumkin bo'lgan qo'ziqorinlarning nomlari. Ularning har biri tirik organizm bo'lib, er ostidagi millionlab eng nozik o'rgimchak to'rlari tarmog'ini ifodalaydi. Yerdan tashqariga qaragan qo‘ziqorinlar bu o‘rgimchak to‘rlarining “barmoq uchlari”, tana urug‘ini yoyish uchun “asboblari” xolos. Har bir bunday "barmoq" minglab sporalarni o'z ichiga oladi. Ularni shamol va hayvonlar olib yuradi. Sporlar erga tushganda, ular yangi to'r hosil qiladi va yangi qo'ziqorinlar bilan unib chiqadi.

Bu jonzot kislorod bilan nafas oladi. Bu biologik nuqtai nazardan shunchalik g'ayrioddiyki, u ham hayvonlardan, ham o'simliklardan ajratilgan o'z shohligiga tegishli.

Ammo biz bu hayot shakli haqida nimani bilamiz?

Biz o'rgimchak to'rlarining er osti tizimini ma'lum bir vaqtda qo'ziqorinlarni er yuzasiga chiqarishga nima undayotganini bilmaymiz; nima uchun bir qo'ziqorin bir daraxtga, ikkinchisi esa boshqasiga o'sadi; va nima uchun ularning ba'zilari o'lik zaharlarni ishlab chiqaradi, boshqalari esa mazali, sog'lom va xushbo'y. Ba'zi hollarda biz ularning rivojlanish vaqtini oldindan aytib bera olmaymiz. Qo'ziqorinlar uch yil ichida, hatto sporalari mos daraxtni topgandan keyin 30 yil ichida paydo bo'lishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, biz qo'ziqorinlar haqida eng oddiy narsalarni ham bilmaymiz. - Maykl Pollan, tadqiqotchi.

O'LIMLAR MALIOSASI

Qo'ziqorinlarni anatomik tuzilishi tufayli tushunish qiyin. Pomidorni qo'lingizga olganingizda, siz butun pomidorni qanday bo'lsa, xuddi shunday ushlab turasiz. Ammo siz qo'ziqorinni uzib, uning tuzilishini tekshira olmaysiz. Qo'ziqorin faqat katta va murakkab organizmning mevasidir. O'rgimchak to'ri juda yupqa bo'lib, tuproqni shikastlamasdan tozalash mumkin emas. - Sgula Motspi, mikrobiolog.

Yana bir muammo shundaki, ko'pchilik o'rmon qo'ziqorinlarini xonakilashtirish mumkin emas va tadqiqot uchun ham, sanoat maqsadlarida ham etishtirish juda qiyin.

Ular faqat ma'lum bir axlatni tanlaydilar, qachon unib chiqishni o'zlari hal qilishadi. Ko'pincha ularning tanlovi boshqa joyga ko'chirilishi mumkin bo'lmagan eski daraxtlarga to'g'ri keladi. Va agar biz o'rmonda yuzlab mos daraxtlarni ekib, erga milliardlab sporalarni sepsak ham, biz qo'ziqorinlarni maqbul vaqtda olishimizga kafolat yo'q. - Maykl Pollan, tadqiqotchi.

Zamburug'larda ovqatlanish, o'sish, ko'payish va energiya ishlab chiqarish tizimlari hayvonlarnikidan butunlay farq qiladi. Ularda xlorofill yo'q va shuning uchun o'simliklardan farqli o'laroq, ular quyosh energiyasidan bevosita foydalanmaydi. Champignons, shiitake va portobello, masalan, so'lib qolgan o'simliklarning axlatida o'sadi.

Hayvonlar singari, qo'ziqorinlar ham ovqat hazm qiladilar, lekin ulardan farqli o'laroq, ular ovqatni tanadan tashqarida hazm qilishadi: qo'ziqorinlar organik moddalarni uning tarkibiy qismlariga parchalaydigan fermentlarni chiqaradi va keyin bu molekulalarni o'zlashtiradi.

Agar tuproq dunyoning oshqozoni bo'lsa, qo'ziqorinlar uning oshqozon sharbati. Ularning organik moddalarni parchalash va qayta ishlash qobiliyati bo'lmaganida, yer allaqachon bo'g'ilib qolgan bo'lar edi. O'lik moddalar cheksiz ravishda to'planadi, uglerod aylanishi to'xtatiladi va barcha tirik mavjudotlar oziq-ovqatsiz qolar edi.

Biz tadqiqotimizda hayot va o'sishga e'tibor qaratamiz, lekin tabiatda o'lim va parchalanish bir xil darajada muhimdir. Qo'ziqorinlar o'lim shohligining shubhasiz hukmdorlaridir. Shuning uchun, aytmoqchi, qabristonlarda ular juda ko'p. Lekin eng katta sir - qo'ziqorinlarning ulkan energiyasi. Asfaltni yorib yuboradigan, zulmatda porlashi, bir kechada butun bir guruh neft-kimyo chiqindilarini qayta ishlash va uni qutulish mumkin bo'lgan va to'yimli mahsulotga aylantirishi mumkin bo'lgan qo'ziqorinlar mavjud. Coprinopsis atramentaria qo'ziqorini bir necha soat ichida mevali tanani o'stirishga qodir va keyin bir kun ichida qora siyoh ko'lmakiga aylanadi.

Gallyutsinogen qo'ziqorinlar odamlarning fikrini o'zgartiradi. Filni o'ldirishi mumkin bo'lgan zaharli qo'ziqorinlar mavjud. Va paradoks shundaki, ularning barchasida tadqiqotchilar odatda energiyani o'lchash uchun foydalanadigan oz miqdordagi kaloriya bor. Bizning energiyani o'lchash usuli bu erga to'g'ri kelmaydi. Kaloriyalar o'simliklarda saqlanadigan quyosh energiyasini tavsiflaydi. Ammo qo'ziqorinlar quyosh bilan zaif bog'langan. Ular kechasi unib chiqadi va kunduzi quriydi. Ularning energiyasi butunlay boshqacha.

- Maykl Pollan, tadqiqotchi.

YER OTTIDAGI INTERNET

Miselyum - bu dunyodagi barcha o'simliklar joylashgan murakkab infratuzilma. O'n kub santimetr tuproqda siz sakkiz kilometr o'rgimchak to'rini topishingiz mumkin. Inson oyog'i bir-biriga yaqin joylashgan yarim million kilometrga yaqin o'rgimchak to'rlarini qamrab oladi. - Pol Stemets, mikolog.

Bu tarmoqlarda nima bo'lyapti?

1990-yillarning boshida bu oʻrgimchak toʻrlari nafaqat oziq-ovqat va kimyoviy moddalarni oʻtkazishi, balki aqlli va oʻzini oʻzi oʻrganadigan aloqa tarmogʻi ekanligi haqidagi gʻoya paydo boʻldi. Ushbu tarmoqning hatto kichik bo'limlariga qarab, tanish tuzilmani tanib olish oson. Internetning grafik tasvirlari aynan bir xil ko'rinadi. Tarmoq tarmoqlarga bo'linadi va agar filiallardan biri ishlamay qolsa, u tezda vaqtinchalik echimlar bilan almashtiriladi. Uning strategik hududlarda joylashgan tugunlari kamroq faol joylar tufayli energiya bilan yaxshiroq ta'minlangan va kengaytirilgan. Ushbu tarmoqlar sezgirlikka ega. Va har bir tarmoq ma'lumotni butun tarmoqqa etkazishi mumkin.

Va "markaziy server" yo'q. Har bir tarmoq mustaqil bo'lib, u to'plagan ma'lumotlar tarmoqqa barcha yo'nalishlarda uzatilishi mumkin. Shunday qilib, Internetning asosiy modeli har doim mavjud bo'lgan, faqat u erda yashiringan. - Pol Stemek, mikolog

Tarmoqning o'zi cheksiz o'sishga qodir ko'rinadi. Masalan, Michigan shtatida to'qqiz kvadrat kilometr maydonda er ostida o'sgan miselyum topildi. Uning yoshi 2000 yil atrofida ekanligi taxmin qilinmoqda.

Tarmoq qachon qo'ziqorin etishtirishga qaror qiladi?

Ba'zida sabab tarmoqning kelajagi uchun xavf hisoblanadi. Agar tarmoqni oziqlantiradigan o'rmon yonib ketsa, miselyum daraxt ildizlaridan shakar olishni to'xtatadi. Keyin u qo'ziqorinlarni eng uzoq uchlarida o'stiradi, shunda ular qo'ziqorin sporalarini tarqatadi, uning genlarini "bo'shatadi" va ularga yangi joy topish imkoniyatini beradi. "Yomg'irdan keyin qo'ziqorin" iborasi shunday paydo bo'ldi. Yomg'ir erdan organik chirishni yuvadi va mohiyatan tarmoqni quvvat manbaidan mahrum qiladi - keyin tarmoq yangi boshpana izlash uchun kelishmovchiliklar bilan "qutqaruv guruhlarini" yuboradi.

HASAROTLAR UCHUN KABUS

"Yangi uy topish" - qo'ziqorinlarni hayvonot va o'simlik dunyosidan ajratib turadigan yana bir narsa. Shunday qo'ziqorinlar borki, ular xuddi mevalar urug'ini yoyganidek, sporalarini tarqatadi. Boshqalar esa jonzotlarni majburiy ravishda talab qiladigan feromonlarni ishlab chiqaradi. Oq truffle yig'uvchilar undan cho'chqalarni qidirish uchun foydalanadilar, chunki bu qo'ziqorinlarning hidi alfa cho'chqasining hidiga o'xshaydi.

Biroq, qo'ziqorinlarni tarqatishning yanada murakkab va shafqatsiz usullari mavjud. G'arbiy Afrika chumolilarining Megaloponera foetens turini kuzatish shuni ko'rsatdiki, ular har yili baland daraxtlarga ko'tarilishadi va ular jag'larini shunday kuch bilan tanasiga teshadilarki, shundan keyin ular o'zlarini ozod qila olmaydilar va o'lishadi. Ilgari chumolilarning ommaviy o'z joniga qasd qilish holatlari kuzatilmagan.

Ma'lum bo'lishicha, hasharotlar o'z irodasiga qarshi harakat qilmoqda va boshqa birov ularni o'limga yuboradi. Buning sababi, ba'zida chumolilarning og'ziga tushishi mumkin bo'lgan tumantal qo'ziqorinining eng kichik sporalari. Hasharotning boshiga kirgandan so'ng, spora uning miyasiga kimyoviy moddalar yuboradi. Shundan so'ng, chumoli eng yaqin daraxtga chiqishni boshlaydi va jag'larini qobig'iga botiradi. Bu yerda, xuddi dahshatli tushdan uyg'ongandek, u o'zini ozod qilishga harakat qila boshlaydi va oxir-oqibat, charchagan holda vafot etadi. Taxminan ikki hafta o'tgach, uning boshidan domla qo'ziqorinlari o'sib chiqadi.

Kamerundagi daraxtlarda chumolilar tanasidan o'sib chiqqan yuzlab qo'ziqorinlarni ko'rishingiz mumkin. Qo'ziqorinlar uchun miya ustidagi bu kuch ko'payish vositasidir: ular chumolining oyoqlarini daraxtga ko'tarilish uchun ishlatadilar va balandlik ularning sporalarini shamol orqali tarqalishiga yordam beradi; shuning uchun ular o'zlariga yangi uylar topadilar va …. yangi chumolilar.

Tailand "zombi qo'ziqorini" Ophiocordyceps unilateralis u bilan oziqlanadigan chumolilarni ma'lum o'simliklarning barglariga chiqishga undaydi. Yuqtirilgan chumolilar buning uchun bosib o'tadigan masofa ularning odatdagi hayotidagi masofalardan ancha kattaroqdir va shuning uchun barglarga etib borganida, hasharotlar charchoq va ochlikdan o'lishadi va ikki hafta o'tgach, qo'ziqorinlar tanalaridan o'sib chiqadi.

Bu jonzotlar, ehtimol, men ko'rgan narsalarning eng ajoyibidir. Biz ular LSD ga o'xshash kimyoviy moddalar ishlab chiqarishiga ishonamiz, ammo biz hali kimningdir manfaatlarini ko'zlab xatti-harakatlarga olib keladigan dori-darmonlarni uchratmadik. - Professor Devid Xyuz.

Xyuz o'rgimchaklar, bitlar va pashshalarning miyasini boshqaradigan zamburug'larni topdi.

Bu tasodif, tabiiy tanlanish yoki boshqa jarayonning yon mahsuloti emas. Bu hasharotlar o'z xohishlariga qarshi ular bo'lmasligi kerak bo'lgan joyga yuboriladi, lekin qo'ziqorin kabi. Yuqtirilgan chumolilarni boshqa barglarga o'tkazganimizda, qo'ziqorinlar shunchaki unib chiqmadi. - Professor Devid Xyuz

ANTİBIOTIKLAR QANDAY IXRO ETILGAN

Qo'ziqorinlarning kuchli zaharlarni chiqarishi mumkinligining ijobiy tomoni ham bor. Bu zaharlarning ba'zilari umumiy dushmanlarimizga qarshi samarali quroldir. Masalan, mikroblar.

Tanalarida murakkab kimyoviy birikmalar mavjud bo'lgan 160 ming turdagi qo'ziqorinlardan fan faqat 20 tasini ochishga va ko'paytirishga muvaffaq bo'ldi va ular orasida bir nechta eng muhim dori-darmonlar topildi.

Qo'ziqorinlar dori ishlab chiqaradigan sabab bor. Ular har doim eng yomon joylarda, nam, issiq, "mikroblar va viruslar zavodlari" bo'lgan joylarda o'sadi. Aksariyat o'simliklar bu omillarga qarshi himoyaga ega emas, ammo qo'ziqorinlar qarshilik ko'rsatadi. Qizil xitoy qo'ziqorinida xolesterin va qandli diabet muammolariga ma'lum bo'lgan kam sonli yechimlardan biri bo'lgan taniqli Lipitor preparati topilgan. Enoki va shiitake qo'ziqorinlari Yaponiyada saraton kasalligiga chalinganlar tomonidan olinadigan dori-darmonlar savatiga kiritilgan. - Elinor Shavit, mikrolog.

Afsuski, qo'ziqorin dori vositalarining xilma-xilligi doimiy ravishda kamayib bormoqda. Sababi, ayniqsa Amazonka havzasidagi yog'ochli o'rmonlarning vayron bo'lishi.

Boshqa hayot shakllari bilan bir qatorda biz qo'ziqorinlarni ham yo'q qilamiz. Ularning navlari soni doimiy ravishda kamayib bormoqda va bu meni faqat xudbin sabablarga ko'ra tashvishlantiradi. Dunyo ajoyib sovg'a - dori vositalari ishlab chiqarish uchun ulkan tabiiy laboratoriyani taqdim etdi. Penitsillindan saraton, OITS, gripp va qarilik kasalliklari uchun dorilargacha. Qadimgi misrliklar qo'ziqorinlarni biron bir sababga ko'ra "o'lim xudosi" deb atashgan. Bugun biz ushbu laboratoriyani doimiy ravishda yo'q qilmoqdamiz … - Pol Stemets, mikolog.

Stemets fomitopsis qo'ziqorini haqida gapiradi. 1965 yilda kashf etilgan bu qo'ziqorin sil kasalligiga qarshi samarali vosita ekanligini isbotladi va bugungi kunda u AQShda faqat beshta joyda o'sadi. Evropada bu qo'ziqorin allaqachon butunlay yo'q bo'lib ketgan.

Bir guruh mutaxassislar bilan biz o'rmonlarga o'nlab marta borib, yana bir nechta shunga o'xshash qo'ziqorinlarni topishga harakat qildik. Ko'p harakatlardan so'ng, biz nihoyat laboratoriyada etishtirishga muvaffaq bo'lgan bitta namunani topdik. Bu qo'ziqorin kelajakda qancha odamni qutqarishini kim biladi. - Pol Stemets, mikolog.

O'tgan yili Stemets AQSh Mudofaa vazirligining biologik himoya dasturiga qo'shildi va 300 ta noyob qo'ziqorin turlarini qidirish va saqlashda yordam berdi.

Biz tajriba o'tkazdik: biz to'rtta axlat yig'ib oldik. Ulardan biri biz tomonidan nazorat sifatida ishlatilgan; qolgan ikkitasida biz chiqindilarni parchalaydigan kimyoviy va biologik moddalarni qo'shdik; ikkinchisida qo'ziqorin sporalari püskürtülür. Ikki oydan keyin qaytib kelganimizda, biz yuzlab kilogramm qo'ziqorin bilan to'lib toshgan uchta qorong'i va bitta yorqin uyumni topdik … Ba'zi zaharli moddalar organik moddalarga aylandi. Qo'ziqorinlar hasharotlarni o'ziga tortdi, ular tuxum qo'ydi, ulardan tırtıllar chiqdi, keyin qushlar paydo bo'ldi - va bu butun uyum hayotga to'la yashil tepalikka aylandi. Biz ifloslangan daryolarda ham xuddi shunday qilishga harakat qilganimizda, biz zaharlardan tozalash jarayonini qayd etdik. Mana nimani o'rganish kerak! Ehtimol, bizning barcha ifloslanish muammolarimiz to'g'ri qo'ziqorinlar bilan hal qilinishi mumkin. - Pol Stemets, mikolog.

MIYA QAYERDA?

Toshiyuki shunday deydi: "Bitta taxminlarga ko'ra, u qo'ziqorinlarda xuddi shunday ishlaydi. Sof biologik nuqtai nazardan, har bir o'rgimchak to'ri alohida-alohida qaerga borish va nimadan qochish kerakligi haqida kimyoviy signallarni oladi. Ushbu signallarning yig'indisi qaror qabul qilishning o'ziga xos tizimini yaratadi. Boshqacha qilib aytganda, qo'ziqorinning aqli uning tarmog'ida. Bunga eng qiyin sharoitlarda yuz minglab turli xil turlar bilan ko'paygan millionlab yillik evolyutsiyani qo'shing va sizda baribir etarlicha aqlli bo'lishi kerak bo'lgan narsa bor ".

- Va bu nima bo'layotganini tushuntirishingizmi?

- Bu boshlanishi.