Paul Stamets om 6 sätt svampar kan rädda världen på

Jag älskar utmaningar, rädda jorden är förmodligen en bra en. Vi vet alla att jorden har problem. Vi har just gått in i "6X" -- den sjätte massutrotningen på jorden. Jag har ofta undrat om det fanns en Organismernas Organisation -- annars känd som "Oh-Oh" -- (Skratt) -- och om varje organism hade rösträtt, skulle vi få stanna kvar, eller tvingas flytta från jorden? Jag tror den omröstningen pågår just nu.

Jag vill presentera en serie av sex mykologiska lösningar och dessa lösningarna är baserade på mycel. Mycel genomtränger alla landskap, det håller ihop jord, det är extremt ihärdigt. Det håller upp till 30.000 gånger sin egen massa. De är de stora molekylära nedbrytarna i naturen -- jordmagikerna. De genererar humus i alla landmassor på jorden. Vi har nyligen upptäckt att det finns ett utbyte av näring mellan växter, styrt av mycel -- så mycel är modern som fördelar näring från al och björk till hemlock, ceder och Douglasgranar.

Dusty och jag brukar säga att om söndagarna är det hit vi går till kyrkan. Jag är förälskad i urskogen, och jag är en patriotisk amerikan eftersom vi har dem. De flesta av er är bekanta med portobellosvampar. Och uppriktigt sagt möter jag stora hinder när jag nämner svampar för någon, de tänker omedelbart på portobello eller magiska svampar, deras ögon blir glasartade och de tror jag är lite galen. Så jag hoppas kunna bota de fördomarna för alltid i den här gruppen. Vi kallar det mykofobi, den irrationella rädslan för det okända när det kommer till svampar.

Svampar är väldigt snabbväxande. Dag 21, dag 23, dag 25. Svampar producerar starka antibiotiska ämnen. Vi är faktiskt närmre besläktade med svampar än något annat rike i naturen. En grupp med 20 eukaryot-mikrobiologer publicerade för två år sedan en uppsats om opisthokonta -- ett super-släktskap som innefattar både djur och svampar. Vi delar samma patogener. Svampar gillar inte att brytas ned av bakterier, så vår bästa antibiotika kommer från svampar. Men här är en svamp som passerat sin höjdpunkt. Efter de fällt sina sporer, ruttnar de. Men jag föreslår att de mikrobiska sekvenser som förekommer på ruttnande svampar är nödvändiga för skogens hälsa. De banar vägen för träd, de skapar de fält av material som göder mycel.

Här ser vi en svamp släppa sina sporer. Sporerna gror, och myceliet bildas och tar sig ner i jorden. I endast 16 kubikcentimeter kan det finnas mer än 12km av dessa celler. Min fot täcker ungefär 480km mycel.

Detta är mikro-fotografier av Nick Read och Patrick Hickey. Notera att när myceliet växer, erövrar det territorium och börjar forma sitt nät. Jag har varit svep-elektronmikroskopist i flera år. Jag har tusentals elektron-mikrografier, och när jag studerar mycel inser jag att de är mikrofiltrerande membran. Vi andas ut koldioxid, det gör även mycel. Det andas in syre, precis som vi. Men dessa är i stort sett externa magar och lungor. Och jag presenterar konceptet att dessa är utsträckta, neurologiska membran. I dessa håligheter, formas mikroskopiska håligheter och när de binder jord, absorberar de vatten. De är små vattenkällor. Och inuti dessa källor, växer mikrobiella samhällen fram. Så den svampiga jorden motstår inte bara erosion, utan skapar även ett mikrobiellt universum som ger uppkomst till en uppsjö av andra organismer.

Jag föreslog i början av 1990-talet, att mycel är jordens naturliga Internet. När man tittar på mycel är det väldigt förgrenat. Om en gren bryts, kan det väldigt fort, pga. nodernas överlappande -- Internettekniker kallar dom knutpunkter -- finns det alternativa vägar att distribuera näring och information. Myceliet har ett medvetande. Det vet att du är där. När man vandrar över landskapen hoppar det upp efter dina fotsteg för att fånga spillror och skräp. Så jag tror att uppkomsten av Internet är en oundviklig konsekvens av en tidigare bevisad, biologiskt framgångsrik modell. Jorden uppfann datorernas Internet för sin egen vinning, och vi, som nu är den högsta organismen på planeten, försöker samla resurser till att skydda biosfären.

Fritt tänkt, överenstämmer mörk materia, till samma myceliala arketyp. Jag tror materia föder liv. Liv blir enskilda celler, celler blir trådar, trådar blir kedjor, kedjor blir nätverk. Detta är mönstret vi ser genom hela universum.

De flesta kanske inte vet att svampar var de första organismerna på land. De populerade landmassorna 1.3 miljarder år sedan, växter följde först flera hundra miljoner år senare. Hur är det möjligt? Det är möjligt eftersom mycel producerar oxalsyra och många andra syror och enzymer. Det luckrar upp berg och tar upp calcium och andra mineraler och formar calciumoxalater. Det får sten att vittra och är det första steget i skapandet av jord. Oxalsyra är två bundna koldioxidmolekyler. Så svamp och mycel isolerar koldioxid i formen av calciumoxalater. Alla andra former av oxalater isolerar också koldioxid genom mineraler som formas och tas ur bergarter.

Detta upptäcktes för första gången 1859. Detta är ett foto av Franz Hueber. Detta fotot är taget på 1950-talet i Saudiarabien. 420 miljoner år sedan levde denna organismen. De kallades Prototaxiter. Prototaxiter, liggandes ner, var ungefär en meter höga. De högsta växterna på jorden vid den tiden var lägre än 60cm. Dr. Boyce vid Chicagos universitet publicerade förra året en artikel i the Journal of Geology som fastställde att Prototaxiter var en jättesvamp. ...en jättesvamp. Dessa enorma svampar fanns över hela jorden. De täckte de flesta landmassorna och de existerade i tiotals miljoner år.

Nu har vi haft flera utrotningar och när vi tar oss framåt i tiden -- 65 miljoner år sedan -- de flesta känner till det -- hade vi ett astroidnedslag. Jorden träffades av en astroid, en enorm mängd stoft slungades ut i atmosfären. Soljuset blockerades och svamparna tog över jorden. De organismer som parade ihop sig med svampar, belönades eftersom svamp inte behöver ljus. På senare tid, vid Einsteins universitet, har de nyligen fastställt att svamp använder strålning som en energikälla, likt hur växter använder ljus. Så föreställningen att svampar existerar på andra planeter tror jag är en given slutsats, det är åtminstone min åsikt.

Den största organismen i världen finns i östra Oregon. Jag kunde inte missa den. Den var 890 hektar stor. 890 hektar, 2000 år gammal. Den största organismen på planeten är en mycelial matta, en cellvägg tjock. Hur kan det komma sig att denna organismen kan vara så stor, men ändå bara en cellvägg tjock, när vi har fem eller sex skinnlager som skyddar oss? Mycel, under rätt omständigheter, producerar en svamp -- den bryter genom med sådan vildhet att den kan bryta asfalt. Vi har varit involverade i flera experiment. Jag ska visa er sex, om jag kan, lösningar för att rädda världen. Battelle Laboratorium och jag möttes upp i Bellingham, Washington, där fanns fyra högar dränkta i diesel och annat petroleumavfall. En var en kontrollhög, en var behandlad med enzymer, en hög behandlades med bakterier och vår hög inokulerade vi med svampmycel. Myceliet absorberade oljan. Det producerar enzymer -- peroxydaser -- som bryter kol-väteföreningar. Detta är samma bindningar som håller ihop kolväten. Så myceliet blir dränkt i olja, när vi sedan återvände, sex veckor senare och tog bort presenningarna, var alla de andra högarna döda, svarta och stinkande. Vi återvände till vår hög, den var täckt av hundratals kilo ostronmussling -- och färgen hade förändrats till en ljus nyans. Enzymerna omformade kolvätena till kolhydrater -- svampsocker.

Vissa av dessa svamparna är glada svampar. De är väldigt stora. De visar hur mycket näring de kunde uppta. Men något annat hände, som var en uppenbarelse i mitt liv. De släppte sporer, sporerna attraherade insekter, insekterna la ägg, äggen blev larver. Efter det kom fåglar, som tog med frön och vår hög blev en oas av liv. Medan de andra tre högarna var döda, svarta och stinkande, och de aromatiska kolvätena -- gick från 10'000 delar per miljon till mindre än 200 på åtta veckor. Den sista bilden har vi inte -- hela högen var en grön barm av liv. Dessa arter är "inkörsportar". Förtrupper som öppnar dörrarna för andra biologiska samhällen.

Så jag uppfann säckar -- "bunker spawn" -- och fyllde dem med mycel och nedblåst skräp. Man kan lägga dessa säckar nedströms från en gård som producerar E. coli eller annat avfall, eller en industri med kemiska gifter, och det leder till en återställning av miljön. Så vi provade på ett ställe i Mason County i Washington och vi har sett en dramatisk minskning av mängden colibakterier. Jag ska visa er en kurva. Detta är en logaritmisk skala, 10 upphöjt till 8. Det är mer än 100 miljoner kolonier per gram och 10 upphöjt till 3 är ungefär 1000. Efter 48 till 72 timmar hade dessa tre svamparter minskat mängden colibakterier 10'000 gånger. Tänk på konsekvenserna av detta. Detta är en kompakt metod som använder skräp från stormar -- och vi kan vara säkra på att vi kommer ha stormar varje år.

Detta är en speciell svampart som har varit av intresse för oss. Detta är min hustru Dusty med en svamp som kallas Fomitopsis officinalis -- Agaricon. Det är en svampart som uteslutande växer i urskogen, som Dioscorides först beskrev 65 år f.Kr som ett botemedel mot lungsot. Denna svamp växer i staten Washington, Orgeon, norra Kalifornien och Brittiska Columbia. Den är anses numera vara utdöd i Europa. Den kanske inte verkar så stor -- låt oss gå närmre. Det är en extremt ovanlig svamp. Vår grupp -- och vi har en grupp experter som ger sig ut -- vi gav oss ut 20 gånger i urskogen förra året. Vi hittade ett exemplar att ta med tillbaka att odla.

Att bevara genomet hos dessa svampar i urskogen tror jag är kritiskt för den mänskliga hälsan. Jag har varit involverad i USA:s försvarsdepartements BioShield-program. Vi skickade in över 300 exemplar av svampar, kokade i vatten, och mycel som skördar dessa extracellulära metaboliter. Och för ett par år sedan fick vi dessa resultat. Vi har tre olika varianter av Agariconsvampar som var mycket aktiva mot smittkoppsvirus. Dr. Earl Kern, som är expert på smittkoppor på USA:s försvarsdepartement, säger att ett ämne som har ett selektivitetsindex av två eller fler, är aktivt. 10 eller mer anses vara mycket aktivt. Våra svampsorter var i det mycket aktiva området. Det finns ett bekräftat pressmeddelande som ni kan läsa -- det är bekräftat av USA:s försvarsdepartement, Om ni Googlar "Stamets" och "smallpox" eller lyssnar på en intervju på NPR.org.

Så, uppmuntrade av detta, gick vi naturligtvis till influensavirus. För första gången visar jag detta. Vi har tre olika varianter av Agariconsvampar som är mycket aktiva mot influensavirus. Här är selektivitetsindex-sifforna -- mot smittkoppor såg ni tior och tjugor -- nu mot influensavirus, jämfört med ribavirinkontrollerna har vi en extraordinärt hög aktivitet. Och vi använder ett naturligt extrakt inom samma doseringsspann som en rent farmakologiskt preparat. Vi provade det mot influensa-A virus -- H1N1, H3N2 -- såväl som influensa-B virus. Vi provade då en blandning, och i en blandad kombination provade vi det mot H5N1 och vi fick mer än 1000 i selektivitetsindex. (Applåder) Jag tror därför vi kan argumentera för att vi borde rädda urskogen som ett föremål för rikets säkerhet. (Applåder)

Jag blev intresserad av insektspatogen svamp -- svamp som dödar insekter. Vårt hus höll på att bli förstört av hästmyror. Så jag gick till USA:s miljöskyddsmyndighets hemsida och de rekommenderade metarhizium av en grupp svampar som dödar hästmyror, såväl som termiter. Jag gjorde något ingen annan tidigare gjort. Jag jagade myceliet när det slutade producera sporer. Detta är sporerna -- Detta finns i deras sporer. Jag lyckades förändra kulturen till en icke-sporsläppande form. Så industrin har spenderat över 100 miljoner dollar specifikt på fällor för att hindra termiter från att äta ditt hus. Men insekter är inte dumma. de undviker sporerna när de kommer i närheten, så jag förändrade kulturen till en icke-sporsläppande form. Jag tog en skål från min dotters Barbieservis, ställde den där en grupp hästmyror höll på att skapa sågspån, varje dag, i mitt hus, och myrorna attraherades av myceliet eftersom det inte innehöll några sporer. De gav det till drottningen. En vecka senare hade jag inga sågspånshögar alls.

Efter det -- en delikat dans mellan föda och död -- konsumeras myceliet av myrorna, de blir mumifierade och, boing, en svamp ploppar ut ur deras huvud. (Skratt) Efter att svamparna släppt sporerna, repelleras de. Så huset är skyddat mot invasion. Man har en nästan permanent lösning för återkommande termitinvasioner. Och så började det, jag fick mitt första patent mot hästmyror, termiter och eldmyror. Efter det provade vi extrakt, och ser man på, vi kan styra insekter i olika riktningar. Detta har enorma implikationer. Jag fick då mitt andra patent -- och detta är stort. Det har kallats ett Alexander Graham Bell-patent -- Det täcker mer än 200.000 arter. Detta är den mest störande teknologi, har jag fått berättat för mig av ledare inom bekämpningsindustrin, som de har någonsin sett. Detta skulle kunna totalt transformera bekämpningsindustrin Man skulle kunna ha 100 studenter arbetandes under detta konceptet, Eftersom min hypotes är att insektspatogen svamp, före sporsläppande, attraherar vissa insekter som annars undviker dessa sporer.

Så jag uppfann Life Box eftersom jag behövde ett leveranssystem. Life Box -- ni kommer få en DVD av TED-konferensen -- Man tillsätter jord och vatten, den har mykorrhiza och endofytisk svamp såväl som sporer av Agariconsvamp. Fröna växer sedan i detta mycel. Sen planterar man träfrö däri. och förhoppningsvis odla upp en urskog från en kartonglåda.

Jag vill återuppfinna leveranssystemet och återanvändandet av kartong jorden runt, så de blir till ekologiska fotspår. Om man skulle sätta upp en YouTube-liknande sida skulle man kunna göra den interaktiv, regionsspecifik -- där folk skulle kunna delta tillsammans och genom satellitbilder, genom Virtual Earth eller Google Earth, skulle man kunna bekräfta utsläppsrätter efterlevs genom träden som kommer via Life Boxar.

Man skulle kunna ta en skokartong, och tillsätta vatten -- Jag utvecklade detta för flyktingsamhällen -- majs, bönor och squash, och lök. Jag tog flera behållare -- min fru sa om jag kunde göra det, kunde vem som helst -- och det slutade med att jag odlade upp en trädgård. Sen skördar man fröna -- och tack, Eric Rasmussen, för din hjälp -- och när man sen skördar fröna. Kan man skörda majskolvarna och man behöver bara ett fåtal -- Jag tillsätter mycel till det och inokulerar majskolvarna. Tre majskolvar, inget annat -- massor av svampar börjar ta form. För stort kol-uttag kommer denna befolkningen dö ut. Men se vad som händer här. Svamparna skördas sen, men mycket viktigt, myceliet har konverterat cellulosan till svampsocker. Så jag tänkte, vad kan vi göra åt energikrisen i detta landet? Så vi uppfann Econol.

Etanolproduktion från cellulosa genom att använda mycel som en mellanhand -- och man får alla fördelarna jag redan beskrivit. Men att gå från cellulosa till etanol är ekologiskt ointelligent och jag tror vi måste vara ekologiskt intelligenta när det gäller bränsleproduktion. Så vi bygger kolbankerna på planeten, förnyar jorden -- detta är en art vi behöver para upp med. Jag tror att engagera oss i mycel kan hjälpa oss att rädda världen. Tack så mycket. (Applåder)