Apa yang jamur pikirkan?
- Pada tahun 2000, Profesor Toshiyuki Nakagaki, seorang ahli biologi dan fisikawan di Universitas Jepang Hokkaido, mengambil sampel cetakan kuning dan meletakkannya di pintu masuk labirin, yang digunakan untuk menguji kecerdasan dan memori tikus. Di ujung lain labirin, dia meletakkan gula batu.
Physarum polycephalum sepertinya mencium bau gula dan mulai mengirim kecambah untuk mencarinya. Jaring laba-laba jamur bercabang dua di setiap persimpangan labirin, dan yang jatuh ke jalan buntu berbalik dan mulai melihat ke arah lain. Selama beberapa jam, jaring jamur memenuhi lorong labirin, dan pada akhirnya salah satu dari mereka menemukan jalan menuju gula.
Setelah itu, Toshiyuki dan tim penelitinya mengambil sepotong jaring laba-laba jamur yang berpartisipasi dalam percobaan pertama, dan meletakkannya di pintu masuk salinan labirin yang sama, juga dengan kubus gula di ujung lainnya. Apa yang terjadi membuat kagum semua orang. Detik pertama, sarang laba-laba bercabang menjadi dua: satu tunas menuju ke gula, tanpa satu putaran pun, yang lain memanjat dinding labirin dan menyeberanginya secara langsung, di sepanjang langit-langit, langsung ke gawang. Jaring jamur tidak hanya mengingat jalan, tetapi juga mengubah aturan permainan.
Saya berani melawan kecenderungan untuk memperlakukan makhluk-makhluk ini seperti tumbuhan. Ketika Anda melakukan penelitian tentang jamur selama beberapa tahun, Anda mulai memperhatikan dua hal. Pertama, jamur lebih dekat dengan kerajaan hewan daripada yang terlihat. Kedua, tindakan mereka terkadang terlihat seperti hasil dari keputusan sadar. Saya pikir jamur harus diberi kesempatan untuk mencoba memecahkan teka-teki … - Toshiyuki Nakagaki
Penelitian lebih lanjut oleh Toshiyuki menemukan bahwa jamur dapat merencanakan rute transportasi dengan baik dan lebih cepat daripada insinyur profesional. Toshiyuki mengambil peta Jepang dan meletakkan potongan makanan di tempat-tempat yang sesuai dengan kota-kota besar negara itu. Dia menaruh jamur "di Tokyo". Setelah 23 jam, mereka membangun jaring laba-laba linier ke semua potongan makanan. Hasilnya adalah replika jaringan rel yang hampir sama persis di sekitar Tokyo.
Tidaklah sulit untuk menghubungkan beberapa lusin titik; tetapi menghubungkannya secara efisien dan paling ekonomis sama sekali tidak mudah. Saya yakin bahwa penelitian kami tidak hanya akan membantu kami memahami cara meningkatkan infrastruktur, tetapi juga cara membangun jaringan informasi yang lebih efisien. - Toshiyuki Nakagaki
Video promosi:
THE RIDDLE OF LAIN BEING
Menurut perkiraan konservatif, ada sekitar 160 ribu strain jamur di Bumi yang sebagian besar memiliki kemampuan mengagumkan.
Misalnya, di Chernobyl, jamur ditemukan yang memakan produk radioaktif dan, pada saat yang sama, membersihkan udara di sekitarnya. Jamur ini ditemukan di dinding pembangkit listrik tenaga nuklir yang hancur, yang selama bertahun-tahun setelah bencana terus menghasilkan radiasi yang memusnahkan seluruh kehidupan dalam radius beberapa kilometer.
Saat menjelajahi hutan Amazon, dua mahasiswa biologi Universitas Yale menemukan jamur Pestalotiopsis microspora, yang dapat mendegradasi plastik. Kemampuan ini ditemukan saat jamur memakan cawan petri tempat ia tumbuh.
Sampai sekarang, baik sains maupun teknologi kami tidak mampu melakukan ini. Kontaminasi plastik adalah salah satu masalah teknologi terbesar. Hari ini kami memiliki harapan tinggi untuk jamur ini. - Profesor Scott A. Strobl.
Ahli genetika dari American Institute of Bioenergy telah berhasil membuat strain jamur mencerna xylose gula alami lebih cepat. Signifikansi potensial dari penemuan ini terletak pada penciptaan cara baru, murah dan cepat untuk memproduksi biofuel bersih.
Nampaknya bagaimana organisme "primitif", tanpa otak dan gerakan terbatas, menghasilkan keajaiban di luar kendali sains?
Untuk mencoba memahami dunia jamur, Anda harus menjelaskan sesuatu terlebih dahulu. Shiitake, portobello, dan champignon bukan hanya nama jamur yang bisa dimakan. Masing-masing adalah organisme hidup, mewakili jaringan jutaan jaring laba-laba tertipis di bawah tanah. Jamur yang mengintip dari tanah hanyalah “ujung jari” dari jaring laba-laba ini, “alat” yang digunakan tubuh untuk menyebarkan bijinya. Setiap “jari” seperti itu mengandung ribuan spora. Mereka terbawa angin dan hewan. Ketika spora jatuh ke tanah, mereka membuat jaring baru dan berkecambah dengan jamur baru.
Makhluk ini menghirup oksigen. Sangat tidak biasa dari sudut pandang biologis bahwa ia milik kerajaannya sendiri, terpisah dari hewan dan tumbuhan.
Tapi apa yang benar-benar kita ketahui tentang bentuk kehidupan ini?
Kami tidak tahu apa yang mendorong sistem sarang laba-laba bawah tanah pada saat tertentu untuk melepaskan jamur ke permukaan bumi; mengapa satu jamur tumbuh menuju satu pohon, dan jamur lainnya menuju pohon lainnya; dan mengapa beberapa dari mereka menghasilkan racun yang mematikan, sementara yang lain enak, sehat dan harum. Dalam beberapa kasus, kami bahkan tidak dapat memprediksi garis waktu perkembangannya. Jamur mungkin muncul tiga tahun kemudian, atau 30 tahun setelah spora mereka menemukan pohon yang cocok. Dengan kata lain, kita bahkan tidak mengetahui hal paling mendasar tentang jamur. - Michael Pollan, peneliti.
RATU MATI
Sulit bagi kita untuk memahami jamur karena struktur anatominya. Saat Anda mengambil tomat di tangan Anda, Anda memegang tomat utuh di tangan Anda apa adanya. Tetapi Anda tidak dapat memetik jamur dan memeriksa strukturnya. Jamur hanyalah buah dari organisme besar dan kompleks. Jaring sarang laba-laba terlalu tipis untuk dibersihkan dari bumi tanpa merusaknya. - Sgula Motspi, ahli mikrobiologi.
Masalah lainnya adalah kebanyakan jamur hutan tidak dapat didomestikasi dan sangat sulit dibudidayakan, baik untuk keperluan penelitian maupun industri.
Mereka hanya memilih serasah tertentu, mereka sendiri yang memutuskan kapan akan berkecambah. Seringkali pilihan mereka jatuh pada pohon tua yang tidak dapat dipindahkan ke tempat lain. Dan bahkan jika kita menanam ratusan pohon yang cocok di hutan dan menyemprotkan miliaran spora ke tanah, tidak ada jaminan untuk mendapatkan jamur dalam waktu yang wajar. - Michael Pollan, peneliti.
Sistem nutrisi, pertumbuhan, reproduksi, dan produksi energi pada jamur sama sekali berbeda dengan sistem pada hewan. Mereka tidak memiliki klorofil dan oleh karena itu, tidak seperti tumbuhan, mereka tidak secara langsung menggunakan energi matahari. Champignons, shiitake, dan portobello, misalnya, tumbuh di atas serasah tanaman yang layu.
Seperti hewan, jamur mencerna makanan, tetapi tidak seperti mereka, mereka mencerna makanan di luar tubuh mereka: jamur mengeluarkan enzim yang memecah bahan organik menjadi komponennya, dan kemudian menyerap molekul-molekul ini.
Jika tanah adalah perut dunia, maka jamur adalah cairan pencernaannya. Tanpa kemampuan mereka untuk membusuk dan memproses bahan organik, bumi akan mati lemas sejak lama. Materi mati akan menumpuk tanpa henti, siklus karbon akan terputus, dan semua makhluk hidup akan ditinggalkan tanpa makanan.
Kami fokus pada kehidupan dan pertumbuhan dalam penelitian kami, tetapi di alam, kematian dan kerusakan sama pentingnya. Jamur adalah penguasa kerajaan kematian yang tak terbantahkan. Karena itu, ngomong-ngomong, banyak sekali dari mereka di kuburan. Tapi rahasia terbesarnya adalah energi jamur yang sangat besar. Ada jamur yang dapat memecahkan aspal, bersinar dalam gelap, mengolah sejumlah besar limbah petrokimia semalaman dan mengubahnya menjadi produk yang dapat dimakan dan bergizi. Jamur Coprinopsis atramentaria mampu menumbuhkan tubuh buah dalam beberapa jam kemudian dalam satu hari berubah menjadi genangan tinta hitam.
Jamur halusinogen mengubah pikiran orang. Ada jamur beracun yang bisa membunuh gajah. Dan paradoksnya adalah bahwa mereka semua mengandung sejumlah kecil kalori yang biasanya digunakan para peneliti untuk mengukur energi. Cara kami mengukur energi tampaknya tidak cocok di sini. Kalori mencirikan energi matahari yang disimpan di tumbuhan. Tapi jamur terkait lemah dengan matahari. Mereka bertunas di malam hari dan layu di siang hari. Energi mereka adalah sesuatu yang sangat berbeda.
- Michael Pollan, peneliti.
INTERNET DI BAWAH BUMI
Miselium adalah infrastruktur kompleks tempat semua tanaman di dunia berada. Dalam sepuluh sentimeter kubik tanah, Anda bisa menemukan delapan kilometer sarang laba-laba. Kaki manusia menutupi sekitar setengah juta kilometer sarang laba-laba yang berjarak dekat. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Apa yang terjadi di web ini?
Pada awal 1990-an, gagasan pertama kali muncul bahwa jaring laba-laba ini tidak hanya menyampaikan makanan dan bahan kimia, tetapi juga jaringan komunikasi yang cerdas dan belajar mandiri. Mudah untuk mengenali struktur yang sudah dikenal dengan melihat bagian kecil dari jaringan ini. Representasi grafis dari internet terlihat persis sama. Cabang jaringan, dan jika salah satu cabang gagal, maka dengan cepat diganti oleh solusi. Simpulnya, yang terletak di area strategis, lebih baik disuplai dengan daya karena tempat yang kurang aktif, dan diperbesar. Jaring laba-laba ini memiliki kepekaan. Dan setiap web dapat menyampaikan informasi ke seluruh jaringan.
Dan tidak ada "server pusat". Setiap jaring laba-laba independen, dan informasi yang dikumpulkannya dapat dikirim ke jaringan ke segala arah. Jadi, model dasar Internet telah ada setiap saat, hanya bersembunyi di tanah. - Paul Stemec, ahli mikologi
Jaringan itu sendiri sepertinya bisa tumbuh tanpa batas. Misalnya, di negara bagian Michigan, sebuah miselium ditemukan, yang tumbuh di bawah tanah di area seluas sembilan kilometer persegi. Diperkirakan berumur sekitar 2.000 tahun.
Kapan jaringan memutuskan untuk menanam jamur?
Terkadang alasannya adalah bahaya bagi masa depan jaringan. Jika hutan yang memberi makan jaringan terbakar, miselium berhenti menerima gula dari akar pohon. Kemudian dia menumbuhkan jamur di ujung yang paling jauh, sehingga mereka menyebarkan spora jamur, "membebaskan" gennya dan memberi mereka kesempatan untuk menemukan tempat baru. Begitulah ungkapan “jamur setelah hujan” muncul. Hujan membasuh pembusukan organik dari tanah dan, pada dasarnya, mencabut sumber daya jaringan - kemudian jaringan tersebut mengirimkan "tim penyelamat" yang berselisih untuk mencari perlindungan baru.
PERANGKAT MIMPI BAGI SERANGGA
"Menemukan rumah baru" adalah hal lain yang membedakan jamur dari kerajaan hewan dan tumbuhan. Ada jamur yang menyebarkan spora seperti buah-buahan menyebarkan bijinya. Yang lain menghasilkan feromon yang membuat makhluk hidup lapar akan mereka. Pengumpul truffle putih menggunakannya untuk mencari babi, karena bau jamur ini mirip dengan babi alfa.
Namun, ada cara yang lebih kompleks dan kejam dalam menyebarkan jamur. Pengamatan semut Afrika Barat dari spesies Megaloponera foetens mencatat bahwa mereka memanjat pohon tinggi setiap tahun, dan dengan kekuatan seperti itu mereka memasukkan rahang ke dalam batang sehingga setelah itu mereka tidak dapat membebaskan diri dan mati. Sebelumnya tidak ada kasus bunuh diri massal terhadap semut.
Ternyata serangga itu bertindak bertentangan dengan keinginan mereka, dan orang lain mengirim mereka ke kematian. Penyebabnya adalah spora terkecil dari jamur הטומנטלה, yang terkadang berhasil masuk ke dalam mulut semut. Begitu sampai di kepala serangga, spora mengirimkan bahan kimia ke otaknya. Setelah itu, semut mulai memanjat pohon terdekat dan memasukkan rahangnya ke kulit kayunya. Di sini, seolah terbangun dari mimpi buruk, ia mulai mencoba membebaskan dirinya dan, pada akhirnya, kelelahan, mati. Setelah sekitar dua minggu, jamur הטומנטלה tumbuh dari kepalanya.
Di pepohonan di Kamerun, Anda bisa melihat ratusan jamur tumbuh dari tubuh semut. Bagi jamur, kekuatan atas otak ini merupakan alat reproduksi: mereka menggunakan kaki semut untuk memanjat pohon, dan ketinggian membantu penyebaran spora mereka oleh angin; sehingga mereka menemukan rumah baru dan…. semut baru.
"Jamur zombi" Thailand Ophiocordyceps unilateralis mendorong semut yang memakannya untuk memanjat daun tanaman tertentu. Jarak tempuh semut yang terinfeksi untuk ini jauh lebih besar daripada jarak dalam kehidupan normal mereka, dan oleh karena itu, setelah mencapai daun, serangga mati karena kelelahan dan kelaparan, dan setelah dua minggu jamur bertunas dari tubuh mereka.
Makhluk-makhluk ini mungkin yang paling menakjubkan dari semua yang pernah saya lihat. Kami yakin mereka menghasilkan bahan kimia seperti LSD, tetapi kami belum menemukan obat yang memicu perilaku untuk kepentingan seseorang. - Profesor David Hughes.
Hughes menemukan jamur yang mengendalikan otak laba-laba, kutu, dan lalat.
Ini bukanlah kebetulan, seleksi alam, atau produk sampingan dari proses lain. Serangga ini dikirim bertentangan dengan keinginan mereka ke tempat yang seharusnya tidak mereka kunjungi, tetapi jamur menyukainya. Saat kami memindahkan semut yang terinfeksi ke daun lain, jamur tidak berkecambah. - Profesor David Hughes
BAGAIMANA ANTIBIOTIK DICIPTAKAN
Ada sisi positif dari fakta bahwa jamur dapat menghasilkan racun yang kuat. Beberapa dari racun ini adalah senjata yang efektif melawan musuh kita bersama. Misalnya mikroba.
Antibiotik terbaik ditemukan pada jamur. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Dari 160 ribu spesies jamur, yang tubuhnya mengandung senyawa kimia kompleks, sains hanya mampu menguraikan dan mereproduksi 20, dan di antaranya ditemukan beberapa obat esensial.
Ada alasan jamur menghasilkan obat. Mereka selalu tumbuh di tempat yang paling buruk, lembab, panas, di tempat "pabrik mikroba dan virus". Kebanyakan tanaman tidak memiliki perlindungan dari faktor-faktor ini, tetapi jamur menolak. Obat terkenal Lipitor, yang merupakan salah satu dari sedikit solusi yang kita ketahui untuk kolesterol dan diabetes, telah ditemukan dalam jamur Cina merah. Dan jamur enoki dan shiitake termasuk dalam keranjang obat-obatan yang diterima oleh pasien kanker di Jepang. - Elinor Shavit, ahli mikro.
Sayangnya, variasi obat jamur terus berkurang. Penyebabnya adalah rusaknya hutan kayu terutama di Amazon.
Bersama dengan bentuk kehidupan lainnya, kami juga menghancurkan jamur. Jumlah varietas mereka terus menurun dan ini membuat saya khawatir karena alasan egois semata. Dunia telah memberikan hadiah yang menakjubkan - laboratorium alam yang sangat besar untuk pembuatan obat-obatan. Dari penisilin hingga obat kanker, AIDS, flu dan penyakit pikun. Orang Mesir kuno menyebut jamur "dewa kematian" karena suatu alasan. Hari ini kami secara konsisten menghancurkan laboratorium ini … - Paul Stemets, ahli mikologi.
Stemets berbicara tentang jamur fomitopsis. Ditemukan pada tahun 1965, jamur ini telah terbukti menjadi obat yang efektif untuk TBC, dan saat ini hanya tumbuh di lima lokasi di Amerika Serikat. Di Eropa, jamur ini sudah hilang sama sekali.
Dengan sekelompok spesialis, kami pergi puluhan kali ke hutan, mencoba menemukan beberapa jamur serupa. Setelah banyak usaha, akhirnya kami menemukan satu sampel yang berhasil kami kembangkan di laboratorium. Siapa yang tahu berapa banyak orang yang akan diselamatkan jamur ini di masa depan. - Paul Stemets, ahli mikologi.
Tahun lalu, Stemets bergabung dengan program pertahanan biologis Departemen Pertahanan AS dan membantu menemukan serta melestarikan 300 spesies jamur langka.
Kami melakukan percobaan: kami mengumpulkan empat tumpukan sampah. Satu digunakan oleh kami sebagai kontrol; di dua lainnya, kami menambahkan bahan kimia dan biologis yang menguraikan limbah; di atas yang terakhir, spora jamur disemprotkan. Kembali dua bulan kemudian, kami menemukan tiga tumpukan busuk gelap dan satu tumpukan cerah, ditumbuhi ratusan kilogram jamur … Beberapa zat beracun berubah menjadi zat organik. Jamur menarik serangga, mereka bertelur, dari mana ulat menetas, dan kemudian burung muncul - dan seluruh tumpukan berubah menjadi bukit hijau penuh kehidupan. Ketika kami mencoba melakukan hal yang sama di sungai yang tercemar, kami mencatat proses pembersihan dari racun. Inilah yang harus dijelajahi! Mungkin semua masalah polusi kita bisa diatasi dengan jamur yang tepat. - Paul Stemets, ahli mikologi.
DI MANA OTAK?
“Satu perkiraan adalah bahwa itu bekerja dengan cara yang sama pada jamur,” kata Toshiyuki. “Dari sudut pandang biologis murni, setiap jaring laba-laba secara individual menerima sinyal kimia tentang ke mana harus pergi dan apa yang harus dihindari. Jumlah sinyal-sinyal ini menciptakan semacam sistem pengambilan keputusan. Dengan kata lain, kecerdasan jamur ada di jaringannya. Tambahkan jutaan tahun evolusi di bawah kondisi yang paling sulit, dikalikan dengan ratusan ribu spesies berbeda, dan Anda memiliki sesuatu yang seharusnya cukup pintar."
- Dan ini penjelasanmu tentang apa yang terjadi?
- Ini adalah awalnya.
Ignat Carnation
