פול סטאמטס על 6 דרכים בהן פטריות יכולות להציל את העולם

אני אוהב אתגרים, והצלת כדור הארץ היא אתגר לא רע. כולנו יודעים שכדור הארץ בצרות. נכנסנו עכשיו אל ה-6X - ההכחדה המסיבית השישית על פני כדור הארץ. אם היה קיים ארגון או"ם של אורגניזמים, ארגון האורגניזמים המאוחדים, ולכל אורגניזם הייתה זכות הצבעה, האם היו מצביעים להשאיר אותנו על כדור הארץ או לסלק אותנו? אני חושב שההצבעה הזאת מתרחשת בימים אלה.

ברצוני להציג בפניכם מערכת של שש תמיסות מיקולוגיות, המשתמשות בפטריות, והתמיסות האלה מבוססות על תפטיר. התפטיר מכסה את כל פני היבשה, הוא מחזיק אדמות ביחד, והוא מאוד חזק. הוא מחזיק עד פי 30,000 מהמסה שלו. הם מפרקי המולקולות הגדולים של הטבע - הקוסמים של האדמה. הם מייצרים את אדמות ההומוס בכל שטחי היבשה על פני כל כדור הארץ. גילינו עכשיו שישנו מעבר רב-כיווני של חומרי הזנה בין צמחים, בסיועו של התפטיר. כך שהתפטיר הוא האמא שמספקת חומרי הזנה מעצי האלמון והליבנה לאשוחית, לארזים ולעצי אשוח דאגלס.

דאסטי ואני אוהבים לומר שזאת הכנסיה אליה אנחנו הולכים בימי ראשון. אני מאוהב ביערות בראשית, ואני פטריוט אמריקאי מכיוון שיש לנו יערות כאלה. רובכם ודאי מכירים פטריות פורטבלו. ובכנות, כשאני מתחיל לדבר על פטריות, עומד בפני מכשול גדול. כולם מתחילים לחשוב על פורטבלו או על פטריות הזיה, העינים שלהם מזדגגות והם חושבים שאני קצת מטורף. אני מקווה לנפץ את הדעה הקדומה הזאת עבור הקבוצה הזאת. אנו מכנים זאת מיקופוביה - פחד לא הגיוני מהבלתי נודע הקשור לפטריות.

הפטריות צומחות במהירות רבה. יום 21, יום 23, יום 25. הפטריות מייצרות אנטיביוטיקה חזקה. למעשה, הקירבה שלנו לפטריות גדולה יותר מהקירבה שלנו לכל ממלכה אחרת. קבוצה של 20 מיקרוביולוגים אאוקריוטים פרסמה לפני שנתיים מאמר המכריז על אופיסתוקונטה (opisthokonta) - ממלכת-על שמחברת את ממלכת בעלי החיים וממלכת הפטריות. יש לנו פתוגנים משותפים. פטריות לא אוהבות להרקב על ידי חיידקים, וכך האנטיביוטיקות הטובות ביותר שלנו מגיעות מפטריות. זוהי פטריה שעברה את שיאה. לאחר ייצור הנבגים הן אכן נרקבות. אבל אני טוען בפניכם שסדרת המיקרובים שמתפתחת על פטריות נרקבות חיונית לבריאות היער. הם מסייעים לצמיחת העצים, הם יוצרים את שדות השפוכת שמזינים את התפטיר.

כאן אנו רואים פטריה המייצרת נבגים. הנבגים נובטים, התפטיר נוצר ונכנס אל מתחת לאדמה. ב-10 סמ"ק של אדמה, יכולים להיות יותר מ-7.8 ק"מ של התאים האלה. הרגל שלי מכסה כ-480 ק"מ של תפטיר.

אלו תצלומי מיקרוגרף שצולמו ע"י ניק ריד ופאטריק היקי. שימו לב שכאשר התפטיר גדל, הוא כובש שטחים חדשים ואז מתחיל להסתעף. במשך שנים רבות עבדתי עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק. יש לי אלפי מיקרוגרפים אלקטרוניים. וכאשר אני מתבונן בתפטיר אני מבין שאלו הן ממברנות מיקרו-סינון. אנחנו פולטים פחמן דו חמצני, וכך גם התפטיר. הוא שואף חמצן, בדיוק כמונו. אבל אלו הן מערכות עיכול וריאות מוחצנות. ואני מציג בפניכם רעיון שאלו הן ממברנות נוירולוגיות מורחבות. ובתוך החללים האלה, נוצרים מיקרו-חללים, וכאשר הם משתלבים באדמות, הם סופגים מים. אלו הן בארות קטנות. ובתוך הבארות האלו, מתחילות להיווצר קהילות מיקרוביות קטנות. וכך האדמה הספוגית לא רק עמידה נגד סחף, אלא גם מייסדת יקום מיקרובי שמהווה בסיס למגוון יצורים חיים נוספים.

בתחילת שנות ה-1990, העלתי לראשונה את הרעיון שהתפטיר הוא האינטרנט הטבעי של כדור הארץ. כאשר מתבוננים בתפטיר רואים שהוא מאוד מסועף. אם ענף אחד נשבר, אז במהירות רבה, בזכות ההצטלבויות של הצמתים, שאולי יכונו ע"י מהנדסי אינטרנט כצמתים חמים, נוצרים מסלולים חליפיים להעברת חומרי הזנה ונתונים. התפטיר בעל כושר חישה. הוא יודע שאתם נמצאים שם. כשאתם הולכים על האדמה, הוא מזנק כלפי מעלה אחרי כל צעד שלכם בנסיון לתפוס שפוכת. אני מאמין שההמצאה של האינטרנט של המחשבים היא תוצאה בלתי נמנעת של מודל ביולוגי מוצלח שהוכח לפני כן. כדור הארץ המציא את האינטרנט של המחשבים לתועלתו, ועכשיו אנחנו, בהיותנו האורגגניזם העליון על כוכב הלכת הזה, מנסים להקצות משאבים כדי להגן על הביוספירה.

ואם נרחיק החוצה, החומר האפל מציית לאותו אבטיפוס תפטירי. אני מאמין שהחומר מוליד חיים, החיים הופכים לתאים בודדים, תאים בודדים הופכים לפתילים, פתילים הופכים לשרשרות, השרשרות בונות רשתות. זוהי התבנית שאנו רואים בכל היקום.

רובכם אולי לא יודעים שהפטריות היו האורגניזמים הראשונים שהגיעו לאדמה. הם הגיעו לאדמה לפני 1.3 מיליארד שנים, הצמחים הגיעו כמה מאות מליוני שנים אחריהן. איך זה יתכן? זה אפשרי מכיוון שהתפטיר מייצר חומצות אוקסליות וחומצות ואנזימים רבים נוספים. הוא מנקד את פני הסלעים, לוקח מהם סידן ומינרלים נוספים ויוצר סידן אוקסלט. הוא מפורר את הסלעים, ומהווה את הצעד הראשון ליצירת האדמה. חומצה אוקסלית מורכבת משתי מולקולות של פחמן דו חמצני המחוברות זו לזו. אם כך, הפטריות והתפטיר מבודדות פחמן דו חמצני בצורה של סידן אוקסלט. סוגים נוספים של אוקסלטים גם כן מבודדים פחמן דו חמצני באמצעות המינרלים שנוצרים ומוצאים מטבלת הסלע.

דבר זה התגלה לראשונה ב-1859. זוהי תמונה שצילם פרנץ הובר. תמונה זו צולמה בשנות ה-1950 בערב הסעודית. לפני 420 מליון שנים, האורגניזם הזה היה קיים. הוא נקרא פרוטוטקסיטיז. הפרוטוטקסיטיז, במצב שכיבה, היה בערך בגובה של מטר. הצמחים הגבוהים ביותר על כדור הארץ באותו הזמן היו בגובה של פחות מ-60 ס"מ. ד"ר בויס, מאוניברסיטת שיקגו, פרסם בשנה האחרונה מאמר בג'ורנל אוף ג'אולוג'י הקובע שהפרוטוטקסיטיז היה פטרית ענק. פטריות הענק האלה ניקדו את פני כדור הארץ על פני רוב שטחי היבשה. הם היו קיימים במשך עשרות מליוני שנים.

לאחר מכן התרחשו מספר ארועי הכחדה, וכאשר אנו צועדים קדימה בזמן - לפני 65 מליוני שנים - רובכם יודעים זאת - התרחשה התנגשות של אסטרואיד. אסטרואיד פגע בכדור הארץ, כמות עצומה של שפוכת הושלכה אל תוך האטמוספירה. אור השמש נחסם, והפטריות ירשו את כדור הארץ. האורגניזמים שהתחברו עם הפטריות זכו, מכיוון שהפטריות אינן זקוקות לאור. ויותר לאחרונה, באוניברסיטת איינשטיין, קבעו שהפטריות משתמשות בקרינה כמקור של אנרגיה, בדומה לשימוש של הצמחים באור. ולכן האפשרות שפטריות קיימות בכוכבי לכת אחרים, היא לדעתי מסקנה מתבקשת, כך לפחות אני חושב.

האורגניזם הגדול ביותר בעולם הוא במזרח אורגון. לא יכולתי להחמיץ אותו. הוא בגודל של 9 קמ"ר. השטח שלו 9 קמ"ר, והגיל שלו הוא 2,000 שנים. האורגניזם הגדול ביותר על כדור הארץ הוא שטיח תפטירי בעובי של דופן תא אחד. איך האורגניזם הזה יכול להיות כל כך גדול ובכל זאת להיות בעובי של דופן תא אחד, כאשר לנו יש 5 או 6 שכבות עור שמגינות עלינו? התפטיר, בתנאים המתאימים, מייצר פטריה - הוא מתפרץ בכזאת פראות שהוא יכול לשבור אספלט. היינו מעורבים בכמה ניסויים. אם אספיק, אציג בפניכם שש תמיסות שיכולות לסייע להצלת העולם. שיתפתי פעולה עם מעבדות באטל בבלינגהם, וושינגטון. היו שם 4 ערימות רוויות בדיזל ובפסולת נפט נוספת. ערימה אחת הייתה ערימת בקרה, ערימה אחת טופלה באנזימים, ערימה אחת טופלה בחיידקים, ואל הערימה שלנו החדרנו תפטיר של פטריות. התפטיר סופג את הנפט. התפטיר מייצר אנזים, פרוקסידאז, ששובר את קשרי הפחמן-מימן. אלו הם אותם קשרים שמחברים את הפחמימנים. התפטיר נעשה רווי בנפט, וכשחזרנו אחרי ששה שבועות, והסרנו את כל הכיסויים, כל הערימות האחרות היו מתות, כהות ומסריחות. הערימה שלנו הייתה מכוסה במאות קילו של פטריות צדפה וצבעה נעשה יותר בהיר. האנזימים הפכו את הפחמימנים לפחמימות -- סוכרים של פטריות.

חלק מהפטריות האלה מאושרות במיוחד. הן מאוד גדולות. ניתן לראות כמה תזונה הן הצליחו להשיג. אבל התרחש משהו נוסף, שהיה ההתגלות של חיי. הן ייצרו נבגים, הנבגים משכו חרקים, החרקים הטילו ביצים, הביצים הפכו לזחלים. ואז הגיעו הציפורים, והביאו איתן זרעים, והערימה שלנו הפכה לנווה מדבר של חיים, בעוד ששלוש הערימות האחרות היו מתות, כהות ומסריחות. ה-PAH-ים - הפחמימנים הארומתיים - ירדו מ-10,000 חלקים למליון לפחות מ-200 תוך שמונה שבועות. והתמונה האחרונה שחסרה לי - הערימה כולה הפכה לירוקה ומלאת חיים. מינים אלו מהווים שער, חיל חלוץ שפותח את השער לקהילות ביולוגיות אחרות.

המצאתי שקים מאריג גס המכילים תפטיר - בונקרים של תפטיר. שמים בשקים את התפטיר, ממלאים בשפוכת שהועפה ע"י סערות, ואז ניתן לשים אותם במורד הזרם של חווה שמייצרת חיידקי אי קולי או פסולת אחרת, או במורד הזרם של בית חרושת עם רעלים כימיים, והם מאפשרים שיקום של בית הגידול. הקמנו אתר במחוז מייסון, וושינגטון, וראינו ירידה דרמטית בשיעור הקוליפורמים. אציג בפניכם את הגרף. זהו קנה מידה לוגריתמי, 10 בחזקת 8. יש יותר מ-100 מליון מושבות לגרם, ו-10 בחזקת 3 הם 1,000. תוך 48 עד 72 שעות, שלושת מיני הפטריות האלה הפחיתו את כמות חיידקי הקוליפורמים פי 10,000. חישבו על ההשלכות. זוהי שיטה החוסכת במקום ומשתמשת בשפוכת סערה, ואנו מובטחים שיהיו לנו סערות בכל שנה.

הפטריה הזאת, במיוחד, משכה את תשומת ליבנו במשך הזמן. זוהי אשתי דאסטי עם פטריה הנקראת פומיטופסיס אופישינאליס - אגאריקון. זוהי פטריה הבלעדית ליערות בראשית. דיוסקורידס דיווח עליה לראשונה בשנת 65 לספירה כטיפול נגד שחפת. הפטריה הזאת גדלה במדינת וושינגטון, באורגון, בצפון קליפורניה, בקולומביה הבריטית, והיא נחשבת כמין נכחד באירופה. אולי היא לא נראית כל כך גדולה - בואו נתקרב. זוהי פטריה מאוד נדירה. יש לנו קבוצת מומחים שיוצאת - יצאנו 20 פעמים אל יער הבראשית בשנה שעברה. מצאנו דגימה אחת שהיה ניתן להפוך לתרבית.

שימור הגנום של הפטריות של יער הבראשית הוא, לדעתי, קריטי ביותר לבריאות המין האנושי. הייתי חלק מפרוייקט הביושילד של מחלקת ההגנה האמריקאית. שלחנו יותר מ-300 דגימות של פטריות שהורתחו במים חמים, וקצרנו את התפטיר של המטבוליטים החוץ תאיים האלה. לפני כמה שנים קיבלנו את התוצאות הבאות. יש לנו שלושה זנים שונים של פטריות אגאריקון עם פעילות חזקה נגד וירוסים של אבעבועות. ד"ר ארל קרן, שהוא מומחה לאבעבועות שחורות במשרד ההגנה האמריקאי, קובע שחומרים עם מדד סלקטיביות של 2 ומעלה הם פעילים. 10 ומעלה נחשב כפעילות חזקה. זני הפטריות שלנו היו בתחום הפעילות החזקה. ישנה הודעה מאושרת לעיתונות, שאושרה ע"י משרד ההגנה האמריקאי. תמצאו אותה בגוגל אם תחפשו "Stamets" ו-"smallpox". בנוסף, תוכלו להקשיב לראיון חי ב-NPR.org.

מעודדים ע"י התוצאות, עברנו באופן טבעי לוירוסים של שפעת. ואני מציג זאת בפעם הראשונה. יש לנו 3 זנים של פטריות אגאריקון עם פעילות חזקה נגד וירוסים של שפעת. אלה הם מדדי הסלקטיביות - נגד אבעבועות - ראיתם 10-ים ו-20-ים. נגד וירוסי השפעת, בהשוואה לבקרות של ריבאוירין, קיבלנו פעילות חזקה באופן יוצא דופן. ואנו משתמשים בתמצית טבעית בתוך אותו חלון מינון של התרופה הטהורה. ניסינו אותה נגד וירוסי שפעת H3N2, H1N1 - A - ונגד וירוסי שפעת B. ואז ניסינו ליצור תערובת, וניסינו את התערובת נגד H5N1, וקיבלנו מדד סלקטיביות גדול מ-1,000. [מחיאות כפיים] אני חושב שאנחנו יכולים לטעון ששמירה על יערות הבראשית היא עניין של הגנה לאומית. [מחיאות כפיים]

התחלתי להתעניין בפטריות אנטומופתוגניות - פטריות שהורגות חרקים. נמלי עץ הרסו לנו את הבית. בדקתי בדף הבית של המשרד לאיכות הסביבה, והם המליצו על מחקרים עם מינים של מטריזיום - קבוצת פטריות שהורגות נמלי עץ וטרמיטים. עשיתי משהו שאף אחד לא עשה לפני. ניסיתי למצוא תפטיר שלא מייצר נבגים. אלו הם נבגים -- וזה מה שנמצא בתוך הנבגים. הצלחתי לשנות את התרבית לצורה שלא מייצרת נבגים. התעשייה הוציאה יותר ממאה מליון דולר על תחנות פתיון כדי למנוע מטרמיטים לאכול את הבתים שלכם. אבל החרקים לא טפשים, והם נמנעו מהנבגים כשהגיעו לקרבתם. אז אני שיניתי את התרביות לצורה שלא יוצרת נבגים. לקחתי את הצלחת של בובת הברבי של הבת שלי, ושמתי אותה במקום בו חבורת נמלי עץ בנו בכל יום עיי חורבות בבית שלי. הנמלים נמשכו לתפטיר, כי לא היו שם נבגים. הם נתנו אותו למלכה. אחרי שבוע, כבר לא היו לי ערמות נסורת.

ואז - ריקוד עדין בין סעודה ומוות -- הנמלים אוכלות את התפטיר, הן הופכות לחנוטות, ובוינג, פטריה קופצת מהראש שלהן. [צחוק] אחרי הנביגה, הנבגים מבצעים פעולת הדיפה, וכך הבית כבר לא מתאים לפלישה. וכך ישנו פתרון כמעט-קבוע לפלישה חוזרת של טרמיטים. וכך הבית שלי נהרס ואני קיבלתי את הפטנט הראשון שלי נגד נמלי עץ, טרמיטים ונמלי אש. לאחר מכן ניסינו תמציות, והפלא ופלא, אנחנו יכולים לנווט חרקים לכיוונים שונים. יש לכך השלכות עצומות. ואז קיבלתי את הפטנט השני שלי - וזהו משהו ענק. הוא כונה פטנט של אלכסנדר גרהם בל - הוא מכסה יותר מ-200,000 מינים. זוהי הטכנולוגיה המהפכנית ביותר, אמרו לי מנהלים בתעשיית מדבירי המזיקים, שהם אי פעם פגשו. היא יכולה לעשות מהפיכה בתעשיית חומרי ההדברה בכל רחבי העולם. אפשר להכניס 100 דוקטורנטים תחת המטריה של המושג הזה, מכיוון שההנחה שלי היא שפטריות אנטומופתוגניות, מושכות לפני הנביגה את אותם החרקים שהנבגים עצמם דוחים.

וכך המצאתי את קופסת החיים, מכיוון שהייתי זקוק למערכת משלוח. קופסת החיים - אתם תקבלו די.וי.די. של הועידה - מוסיפים אדמה, מוסיפים מים, יש לכם פטריות מיקוריזאליות, פטריות אנדופיטיות ונבגים, כמו של פטרית האגאריקון. התפטיר הזה יתפקד כאם לזרעים. אתם שמים כאן זרעים של עצים, ואתם מוצאים את עצמכם מגדלים - באופן פוטנציאלי - יער בראשית מתוך קופסת קרטון.

אני רוצה להמציא מחדש את מערכת המשלוח, ואת השימוש בקרטונים ברחבי העולם, כך שהם יהפכו לטביעות רגל אקולוגיות. תוכלו להקים אתר דומה ליוטיוב, שיהיה אינטרקטיבי ותלוי במיקוד. אנשים יוכלו להפגש בו ובעזרת מערכות תמונה לוויניות, דרך Virtual Earth או Google Earth, תוכלו לקבל אישור על צבירת אשראי פחמני ע"י העצים שצומחים מקופסאות החיים.

תוכלו לקחת קופסת נעליים מקרטון ולהוסיף מים - פיתחתי את זה עבור קהילת הפליטים - תירס, שעועית, קישואים ובצלים. לקחתי כמה מיכלים -- אשתי אמרה שאם אני יכול לעשות זאת, כל אחד יכול -- ובסופו של דבר קיבלתי גינת זרעים. ואז אוספים את הזרעים -- ותודה לך, אריק רסמוסן, על עזרתך -- ואז אתם אוספים זרעים מהגן שלכם. ואחרי האיסוף, אתם זקוקים רק לכמה זרעים. אני מוסיף תפטיר, ומחדיר אותו אל קלחי התירס. ועכשיו, שלושה קלחי תירס, בלי אף זרע אחר -- הרבה פטריות מתחילות להיווצר. יותר מדי משיכות מבנק הפחמן, והאוכלוסיה הזאת תכחד. אבל תראו מה קורה כאן. את הפטריות אוספים, אבל חשוב ביותר - התפטיר הפך את הצלוליט לסוכרים פטרייתיים. אז חשבתי, איך נוכל להתמודד עם משבר האנרגיה במדינה הזאת? וכך המצאנו את האקונול.

ייצור של אתנול מתאית באמצעות תפטיר כגורם מתווך - ואנו זוכים ליתרונות שתארתי מקודם. אבל מעבר מתאית לאתנול אינו חכם מבחינה אקולוגית, ואני חושב שעלינו להיות חכמים מבחינה אקונולוגית כאשר אנו מייצרים דלקים. אנחנו בונים בנקים של פחמן על פני כדור הארץ, מחדשים את האדמות -- אלו הם מינים שאנחנו צריכים להתחבר עימם. אני חושב שתפטירים יכולים לעזור להציל את העולם. תודה רבה. [מחיאות כפיים]