Пол Штамец - 6 способов, которыми грибы могут спасти мир.

Я люблю сложные задачи, а сохранение планеты Земля, возможно, одна из таких. Нам всем известно, что Земля в опасности. Сейчас мы вошли в шестое -- в шестое обширное вымирание на этой планете. Я часто воображал себе - вот, если бы была Объединённая Организация Организмов - или же, известная как "О-О" -- (Смех в зале) -- и каждый организм имел право голоса, было бы выбрано наше присутствие на планете или вне ее? Я думаю, что это голосование как раз сейчас и происходит.

Я хочу представить вам набор из шести микологических решений, использующих свойства грибов, и эти подходы основаны на мицелии. Мицелий проникает во все ландшафты, он является скрепляющей основой грунта и он необычайно вязкий. Он способен удерживать до 30.000 собственных масс. Они - превосходные молекулярные дизассемблеры природы - кудесники почвы. Они вырабатывают чернозёмный слой почвы по всей Земле. Теперь мы обнаружили, что существует многонаправленная передача питательных веществ между растениями, которой способствует мицелий, так что мицелий - это мать, которая дает питательные вещества всем - от ольхи до берёз до елей, кедров и сосен.

Дасти и я, дорогой в церковь по воскресеньям... нам нравится рассуждать.. Я влюблён в реликтовый лес, и я патриотичный американец, поскольку это всё наше. Большинству из вас знакомы шампиньоны. И сказать по правде, я сталкиваюсь с большим препятствием, когда рассказываю кому-нибудь о грибах; люди сразу думают о шампиньонах или о магических грибах, их глаза стекленеют, и они думают, что я слегка не в себе. Так что я надеюсь навсегда развеять предубеждения. Мы называем это микофобией - иррациональный страх неизвестного, когда дело касается грибов.

Грибы очень быстро растут. День 21, день 23, день 25ы. Грибы вырабатывают сильные антибиотики. По правде, мы много ближе родственны грибам, чем любому другому царству. Группа из 20-ти микробиологов, специалистов по эукариотам, два года назад опубликовала работу "Erecting opisthokonta" - супер-царство, которое объединяет мир животных и грибов. У нас одни и те же болезнетворные организмы. Грибам не нравится гнить от бактерий, так что наши лучшие антибиотики получены с помощью грибов. Но вот гриб, чьё прошлое является его сущей основой. После образования спор они начинают гнить. Но для вас я сообщаю, что чередование микробов, которое происходит на гниющих грибах, необходимо для здоровья леса. Они способствуют росту деревьев, они создают органические остатки, необходимые мицелию.

Здесь мы видим образование спор грибов. Споры произрастают, формируется мицелий и уходит под землю. Протяжённость клеток мицелия в одном кубическом дюйме почвы может превышать 13 километров. Моя ступня покрывает приблизительно 500 километров мицелия.

Это микрофотографии, который сделали Ник Рид и Патрик Хикли. И обратите внимание, что когда мицелий растёт, то захватывает территорию, после чего создаёт сеть. Я работал с электронным микроскопом на протяжении многих лет, у меня есть тысячи электронных микроснимков; и когда я вглядываюсь в мицелий, то понимаю, что они являются микрофильтрационными мембранами. Мы выдыхаем диоксид углерода, мицелий ведёт себя так же. Он вдыхает кислород так же, как и мы. Но по сути это выведенные во внешнюю среду желудки и легкие. И я представляю вам концепцию, что клетки мицелия - это расширенные неврологические мембраны. И в этих полостях, эти микрополости формируются и связывая почву, они абсорбируют воду. Это маленькие колодцы. И внутри этих колодцев начинают формироваться колонии микроорганизмов. И таким образом вязкая почва не только препятствует эрозии, но и создаёт вселенную микроорганизмов, что ведёт к росту многообразия других организмов.

Сперва, в начале 1990-х, я предположил, что мицелий - это естественный Интернет планеты Земля. Если вы взгляните на мицелий, то увидите, что он очень разветвлен. И если одна ветвь обрывается, то достаточно быстро, в силу пересекающихся узлов -- Интернет-инженеры, возможно, назвали бы их "hot point" -- находятся альтернативные маршруты для передачи питательных веществ и информации. Мицелий обладает сознанием Он знает, что вы здесь. Когда вы гуляете по лугам, он вибрирует в такт вашим шагам, пытаясь ухватить органические остатки. Я верю, что изобретение Интернета есть неизбежное следствие опробованной ранее успешной биологической модели. Земля изобрела компьютерный Интернет для собственной пользы, и сейчас мы, являясь высшим организмом на планете, пытаемся распределить ресурсы в целях защиты биосферы.

Отойдя от темы: тёмная материя соответствует тому же архетипу мицелия. Я верю, что материя порождает жизнь, жизнь становится одиночными клеткой, одиночные клетки объединяются в волокна, волокна образуют цепи, а цепи - сеть. И это парадигма, которую мы видим повсюду во вселенной.

Многие из вас могут не знать, что грибы были первыми организмами, заселившими землю. Они пришли на землю 1,3 миллиарда лет назад, а растения последовали за ними несколькими сотнями миллионов лет позже. Как это возможно? Это возможно, поскольку мицелий производит щавелевую кислоту и много других кислот и энзимов изрешечивая камень и вымывая кальций и другие минералы, тем самым формируют оксалат кальция. Разрушение камней и есть первый шаг возникновения почвы. Щавелевая кислота - это две молекулы диоксида углерода, объединённые вместе. Так, грибы и мицелий отделяют диоксид углерода в форме оксалата кальция. И все типы других оксалатов - это так же выделенная из минералов двуокись углерода, которая формируется и выводится из горной породы.

Это было открыто в 1859. Этот снимок сделал Франц Хюбер. Эта фотография сделана в 1950-е в Саудовской Аравии. Этот организм жил 420 миллионов лет назад. И назывался Прототакситом. Прототакситы, лежащие на земле, были около 90 сантиметров в высоту. Самые высокие растения на Земле в то время были менее 60 сантиметров. Доктор Бойс из университета Чикаго опубликовал статью в Геологическом Журнале в минувшем году, обосновывая, что Прототокситы были гигантской плесенью, гигантским грибом. Эти гигантские грибы были разбросаны по всей поверхности Земли. Среди большей части земных массивов. И они существовали на протяжении десятков миллионов лет.

У нас было несколько случаев вымирания, и мы движемся дальше -- 65 миллинов лет назад -- большинство из вас знают об этом -- произошло столкновение с астероидом. Земля получила удар от астероида, огромное количество осколков было выброшено в атмосферу. Солнечный свет был отрезан и грибы унаследовали Землю. Те организмы, которые объединились с грибами, были вознаграждены, поскольку грибы не нуждаются в свете. Недавно в университете Эйнштейна было установлено, что грибы используют радиацию как источник энергии, подобно тому, как растения используют свет. Так что возможность существования грибов на других планетах, я думаю, это неизбежный вывод, по крайней мере, в моем сознании.

Самый большой организм в мире находится в Восточном Орегоне. Я не мог это упустить. Его размер был порядка 9 квадратных километров. Девять квадратных километров, возрастом 2000 лет. Самый большой организм на планете - плёнка мицелия толщиной в одну клетку. Как этот организм может быть настолько большим, и бытьтолщиной всего в одну клетку, в то время как мы имеем пять или шесть защитных слоёв кожи? Мицелий, в определённых условиях, произрастает в гриб -- и он прорывается с такой мощью, что способен разорвать асфальт. Мы участвовали в нескольких экпериментах. Я собираюсь показать вам шесть из них, если я могу - решения, помогающие сохранению окружающей среды. Лаборатории Баттель и я объединились в Беллингеме, штат Вашингтон, мы использовали 4 кучи, пропитанных соляркой и другими нефтяными отходами. Одна кучка была контрольной, а одна была обработана энзимами, ещё одна была обработана бактериями, а нашу кучку мы привили грибком мицелия. Мицелий абсорбирует нефть. Мицелий вырабатывает энзимы -- пероксидазы, разрывающие углеродно-водородные связи. Это те же связи, что образуют гидрокарбонатные соединения. Мицелий насыщается нефтью, после чего, когда мы вернулись шестью неделями позже, все следы нефтяных отходов исчезли, остальные кучки были мёртвыми, тёмными и зловонными. Возвращаясь к нашей куче - она была покрыта сотнями килограмм вешенок -- а сама куча стала заметно светлее. Энзимы переработали углеводород в углеводы - грибковые сахара.

Некоторые из тех грибов - очень счастливые грибы. Они очень большие. По ним можно судить о количестве поглощаемых ими веществ. Но произошло и ещё кое-что, ставшее настоящим откровением в моей жизни. Они образовали споры, споры притягивают насекомых, насекомые отложили яйца, а яйца превратились в личинок. После чего появились птицы, принося с собой семена, и наша куча превратилась в оазис жизни. В то время как остальные три кучи остались безжизненными, тёмными и зловонными, а ПАУ - полициклические ароматические углеводороды -- уменьшились с 10 000 частей на миллион до менее чем 200 за восемь недель. Изображения итоговой картины у нас нет -- вся масса отходов превратилась в зелёную лужайку жизни. Это врата для биологических видов. Авангард жизненных форм, который открывает дверь для остальных биологических видов.

Так, я изобрёл джутовые мешки -- накопитель грибницы -- и помещая мицелий -- используя принесенный штормом мусор, вы можете брать эти джутовые мешки и класть их прямиком в отходы производства, начиная с ферм, где присутствуют бактерии кишечной палочки, или другие отходы, или продукты с фабрик, содержащих химические токсины; и это приводит к восстановлению естественной среды обитания. Мы выбрали участок в Мэйсон Каунти, штат Вашингтон, где мы наблюдали драматическое уменьшение бактерий кишечной палочки. Здесь вы можете увидеть график. Это логарифмическая шкала - 10 в 8-й степени. Здесь более, чем 100 миллионов колоний на один грамм, а 10 в 3-й степени - это около 1000. В течение 48-72 часов эти три вида грибов уменьшили количество бактерий кишечной палочки в 10.000 раз. Подумайте о последствиях. Это пространственно-стабильный метод, который использует последствия штормов, и мы можем быть уверены, что у нас будут штормы каждый год.

А это один гриб, который привлёк со временем к себе особое внимание. Это моя жена Дасти с грибом под названием Fomitopsis officinalis - лиственничная губка, трутовик. Этот гриб растет только в реликтовых лесах, Диоскорид впервые описал его в 65 году нашей эры в качестве средства от чахотки. Этот гриб растёт в штате Орегоне, штат Вашингтон, Северной Калифорнии и в Британской колумбии; считается исчезнувшим в Европе. Может не так крупно -- так, ближе. Это чрезвычайно редкий гриб. Наша команда -- у нас есть команда экспертов для работы на природе -- в прошлом году мы 20 раз работали в реликтовом лесу. Мы нашли одни экземпляр для исследований культуры.

Сохранение генома этих грибов в реликтовых лесах, я думаю, совершенно необходимо для здоровья человечества. Я участвую в программе БиоЗащиты с Министерством обороны США. Мы представили более 300 образцов грибов, которые былы сварены в горячей воде, и мицелий накапливает эти внеклеточные метаболиты. Несколько лет назад мы получили результаты. У нас есть три различных штамма пластинчатых грибов, которые проявили высокую активность против вирусов оспы. Доктор Эрл Керн, эксперт по оспе Министерства обороны США, установил, что любые соединения, которые имеют индекс селективности 2 и выше - активны. 10 и выше - очень активны. Наши штаммы грибов показали крайне высокий уровень активности. Вот проверенный пресс-релиз, который вы можете прочесть -- испытаны Министерством обороны США, попробуйте запросить в Гугле "Stamets" и "оспа". Или можете зайти на сайт NPR.org и послушать интервью.

Итак, приободрённые этим, естественно мы подошли к вирусам гриппа. И, вот, я показываю это впервые. У нас есть три разных штамма пластинчатых грибов, высокоэффективных против вирусов гриппа. Здесь представлены индексы селективности -- от оспы, вы видели 10 и 20 -- теперь от вирусов гриппа, в сравнении с контрольным рибавирином, мы имеем исключительно высокую активность. И мы используем натуральный экстракт, с тем же диапазоном дозировки, что и в чистой фармацевтике. Мы использовали его против вирусов группы А -- H1N1, H3N2 -- так же, как и вирусов группы Б. После мы попробовали смесь, и в случае использования смеси против вируса H5N1 мы достигли индекса селективности более 1000. (Аплодисменты) В конечном счёте я думаю, что мы можем сделать вывод - мы обязаны сохранить реликтовые леса в качестве средства национальной безопасности. (Аплодисменты)

Я стал интересоваться энтомопатогенными грибками -- грибы, которые убивают насекомых. Наш дом был разрушен муравьями-древоточцами. Так, я зашёл на страничку Агенства по охране окружающей среды, где они рекомендовали статьи об Metarhizium anisopliae - виде энтомопатогенных грибков, убивающих муравьёв-древоточцев и термитов. Я сделал то, что никто до меня не делал. Я внимательно наблюдал за мицелием, когда он прекратил давать споры. Это споры -- их вид изнутри. Я мог превратить культуру в форму, не дающую спор. Так вот, индустрия потратила более 100 миллионов долларов непосредственно на приманочные ловушки, чтобы отвратить термитов от поедания вашего дома. Но насекомые не так уж и глупы, и они могли бы избежать спор, когда оказываются ближе, и я изменил культуры в бесспоровые формы. Я взял игрушечную тарелку моей дочери, и поместил её непосредственно туда, где группа муравьев-древоточцев изъедали древесные части, каждый день, в моём доме, и муравьев привлек мицелий, поскольку он был лишён спор. Они дали его королеве. И спустя неделю в доме не было следов изъеденной древесины.

И тогда -- изящный танец между обедом и смертью -- муравьи потребили в пищу мицелий, они превратились в мумий, и, вуаля, из их голов показались грибы. (Смех) Сейчас после образования спор, споры отторгаются. Так что дом больше не подходит для муравьиного вторжения. И вот, у вас есть почти постоянное решение для избавления от термитов. Так, на примере своего дома я получил мой первый патент - средство от муравьёв-древоточцев, термитов и огненных муравьёв. Впоследствии мы испытывали экстракты, и, вот ведь как, мы можем направлять насекомых в разные стороны. У этого способа множество применений. Затем я получил мой второй патент - и весьма значимый. Он был назван - патент Александр Грэхем Белл. Он затрагивает более 200.000 видов. Это самая прорывная технология, как мне сказали руководители пестицидной промышленности, с которой они когда-либо сталкивались. Эта технология могла бы полностью модернизировать индустрию пестицидов по всему миру. Вы могли бы привлечь сотню аспирантов под зонтик этой концепции, поскольку я предполагаю, что энтомопатогенные грибки перед споруляцией притягивают именно тех насекомых, которые в остальных случаях отталкиваются теми спорами.

И вот, я пришел к LIfe Box (Коробка Жизни), поскольку я нуждался в системе доставки. Life Box -- вам вручат DVD с записью TED конференции -- вы добавляете почву, вы добавляете воду, у вас есть микоризные и эндофитные грибки, а также споры, как у пластинчатого гриба. Затем семена вскармливаются мицелием. После чего вы кладёте семена дерева сюда, и в конечном итоге получаем рост -- потенциально -- поросль реликтового леса из картонной коробки.

Я хочу заново создать систему доставки, и использование картона в мире, так они станут экологическими отпечатками. Если у вас существует возможность разместить на сайте вроде YouTube, вы могли бы сделать это интерактивным, территориально привязанным, где люди могли бы объединяться, и посредством систем спутниковой визуализации, через Virtual Earth или Google Earth, вы могли бы подтвердить, что квоты на выброс углерода секвестируются деревьями, произрастающими из Life Boxes.

Вы могли бы взять картонную коробку из под обуви, добавить в неё воды -- я разработал эту технологию для лагерей беженцев -- кукурузу, бобы, кабачки и лук. Я взял несколько контейнеров -- моя жена сказала мне, что если я могу это сделать, то и любой другой человек тоже -- а закончил я выращиванием рассады. Затем вы собираете урожай семян -- и спасибо тебе, Эрик Расмуссен, за твою помощь в этом -- после чего вы и собираете урожай семян. Далее вы можете собрать коренья, и тогда вам потребуется несколько кореньев -- я добавляю туда мицелий, и впоследствии я прививаю стержни кукурузных початков. Теперь, три стержня кукурузного початка, никаких других зёрен -- и начинается зарождение грибов. Слишком большой отбор из углеродного банка, и наша популяция вымрет. Но посмотрите, что происходит здесь. Когда грибы собраны, что очень важно, мицелий превратил целлюлозу в грибковые сахара. И вот я подумал, как мы могли бы преодолеть энергетический кризис в этой стране? И мы пришли к Эконолу.

Производство этанола из целлюлозы, используя мицелий в качестве промежуточного средства -- и вы получаете все те выгоды, о которых я уже рассказал. Но переработка целлюлозы в этанол экологически неразумна, а я считаю, что мы должны быть экологически разумны в вопросе производства топлива. Так, мы создаем угольные насыпи на планете, обновляем почвы -- это и есть те виды, с которыми мы должны объединиться. Я думаю, что привлечение мицелия может помочь спасти мир. Большое спасибо. (Аплодисменты)