Paul Stamets: Dünyayı mantarlarla kurtarmanın 6 yolu

Meydan okumayı severim ve dünyayı kurtarmaya çalışmak buna iyi bir örnek. Hepimiz biliyoruz ki, Dünya tehlike altında. Kısa bir zaman önce 6x adı verilen altıncı soy tükenme devresine girdik. Eğer bir "Birleşmiş Organizmalar Organizasyonu" olsaydı, kısaltması "Oo!" olan ve her organizmanın bir oy hakkı olsaydı, insanlar bu oylamayı kazanır mıydı, yoksa kaybeder miydi? Bence bu oylama şu anda gerçekleşiyor.

Size, mantarların sunabileceği 6 çözümden bahsetmek istiyorum. Bu çözümlerin temelinde, mantarların miselyumları (emeç) yatıyor. Miselyum, her türlü araziye yayılır. Toprağı sıkı sıkıya kavrar ve bir arada tutar. Kendi kütlesinden 30 bin kat fazlasını taşır. Onlar, doğanın görkemli moleküler ayırıcıları, "toprak sihirbazları"dır. Yeryüzündeki tüm toprak katmanlarına yayılan humusun oluşmasını sağlarlar. Yakın zamanda bitkiler ve topraktan aldıkları besin arasında miselyum tarafından yönetilen çok-yönlü bir aktarım keşfettik. Miselyum, huşgillerden aldığı besini baldıran, sedir ve Douglas köknarı gibi bitkilere dağıtan bir anne gibidir.

Dusty ve benim, Pazar günleri keyifle gittiğimiz kilise işte burasıdır. Balta girmemiş ormanlara aşığım ve vatansever bir Amerikalıyım çünkü bizim böyle ormanlarımız var. Birçoğunuz kültür mantarına aşinasınızdır. Açıkçası, ne zaman birine mantarlardan bahsetsem büyük bir engelle karşılaşıyorum. Hemen ya kültür mantarlarını ya da sihirli mantarları anımsıyorlar. Gözlerini kaydırarark hafif deli olduğumu düşünüyorlar. Sizlerle birlikte bu önyargıyı sonsuza dek yıkmayı umuyorum. Buna "mantar fobisi" diyoruz: mantarlar hakkında, bilinmeyenlere karşı beslenen akıldışı korku.

Mantarlar çok hızlı büyürler. Bu, 21. gün, 23. gün ve 25. gün. Mantarlar çok güçlü antibiyotikler üretirler. Biz de aslında, diğer âlemlere (bitki, hayvan, bakteri) kıyasla mantarlara daha yakınız. İki yıl önce, ökaryotları inceleyen 20 kişilik bir grup mikrobiyolog "opisthokonta" terimini ortaya atan bir makale yayınladı. Bu terim, hayvan ve mantar âlemini birleştiren bir yüksek-alemi tanımlıyordu. Biz de mantarlarla aynı patojenleri paylaşıyoruz. Mantarlar patojenik bakteriyi sevmezler ve bakterilere karşı en iyi antibiyotikleri üretirler. Fakat burada zamanı geçmiş bir mantar görüyoruz. Mantarlar, spor ürettikten sonra çürürler. Fakat ben, mantarlar çürürken oluşan bir dizi mikrobun, ormanın sağlığı için büyük önem taşıdığını öne sürüyorum. Çürüyen mantarlar, ağaçlara hayat verirler; miselyumları besleyen atık alanları oluştururlar.

Burada, spor üreten bir mantar görüyoruz. Sporlar filizleniyor ve miselyum oluşup yeraltına giriyor. Yaklaşık 16 cm³ toprak parçasında, 12 km'den fazla miselyum hücresi bulunur. Ayağım burada, yaklaşık 480 km'lik miselyumun üzerinde.

Bu mikrograf, Nick Read ve Patrick Hickey'den. Dikkat edin; miselyum büyüdükçe bir toprak alanını ele geçiriyor ve bir ağ oluşturuyor. Uzun yıllar taramalı elektron mikroskopu ile çalıştım. Binlerce elektron mikrograflarına baktım ve ne zaman bir miselyumu incelesem, aslında birer mikrosüzücü zar yapılar olduklarının farkına varıyorum. Biz, dışarı karbon dioksit veriyoruz; miselyum da öyle. O da, aynı bizim gibi oksijen soluyor. Ancak bu yapılar, temelde, dışsallaştırılmış mide ve akciğerlerdir. Bir açıdan, miselyumlar, genişlemiş sinirsel zarlardır. Bu oyukların içinde, daha küçük mikro-oyuklar büyür ve toprakla kaynaştıkça, suyu emerler. Bunlar küçük kuyulardır. Bu kuyuların içinde de mikrobiyal çeşitlilik oluşur. Böylece süngersi toprak hem erozyona direnir, hem de diğer organizmaları destekleyen mikrobiyal bir evren oluşturur.

1990'ların başında, miselyumun dünyanın doğal interneti olduğunu öne sürmüştüm. Miselyumları incelerseniz, oldukça dallanmış olduklarını göreceksiniz. Eğer dallardan biri kırılmışsa, kesişen diğer düğümler sayesinde -ki internet mühendisleri bunlara "sıcak noktalar" derler- besin ve bilgi aktarımının başka yollarını bulurlar. Miselyum duyarlı bir yapıya sahiptir. Varlığınızı hisseder. Arazide yürüdüğünüz zaman, ayakizinizin peşinden giderek bıraktığınız kalıntıları yakalamaya çalışır. "Bilgisayar interneti"nin keşfinin, biyolojik olarak başarısı çoktan kanıtlanmış bir ağ modelinin önlenemez bir eseri olduğunu düşünüyorum. Dünya, "bilgisayar internetini" kendi yararı için icat etti ve şu anda bizler, bu gezegendeki en yüksek organizmalar olarak, biyosferi korumak için kaynakları bölüştürmeye çalışıyoruz.

Bu süreçte, bu karanlık mevzunun da miselyum modeline uyduğunu görürüz. Madde yaşamı vücuda getirirken, yaşam tek hücrelere, tek hücreler de dizgilere dönüşür. Bu dizgiler zincire, zincirler de ağ örgüsüne dönüşür. Bu, evrenin bütününde gözlediğimiz bir örnek.

Birçoğunuz bilmeyebilir ama mantarlar karada yaşamaya başlayan ilk organizmalardır. Mantarlar, karaya 1.3 milyar yıl önce çıktılar, ve bitkiler onları ancak birkaç yüz milyon yıl sonra izlediler. Bu nasıl mümkün olabilir? Mümkün çünkü miselyum, oksalik asit gibi kayayı ufalayıp kalsiyum ve diğer minerallere ulaşan birçok asit ve enzim üretir ve kalsiyum oksalat oluşturur. Toprak oluşumunun ilk aşaması olan kayanın parçalanmasını sağlarlar. Oksalik asit, iki carbon dioksit molekülünün birleşmesinden meydana gelir. Mantar ve miselyum karbon dioksiti, kalsiyum asit formunda bağlar. Diğer birçok oksalat çeşidi karbon dioksitin, kaya birleşimindeki minerallerle bağlanmasıyla oluşur.

Bu gözlem, ilk kez 1859 yılında yapıldı. Bu, 1950'lerde Franz Hueber tarafından Suudi Arabistan'da çekilmiş bir fotoğraf. 420 milyon yıl önce, bu organizma vardı. Prototaxites adını taşıyordu. Prototaxites yaklaşık 90 cm boyundaydı. O zamanlar dünyadaki en uzun bitkiler 60 cm'den daha kısaydılar. Chicago Universitesi'nden Dr. Boyce, geçtiğimiz yıl "Journal of Geology"de Prototaxites'in, dev bir mantar olduğunu kanıtlayan bir makale yayınladı. Bu dev mantarlar, yeryüzünün birçok bölgesine yayıldılar. On milyonlarca yıl varlıklarını büyük toprak kütlelerinde sürdürdüler.

Bugüne kadar birkaç soy tükenme vakası yaşadık ve hala yaşıyoruz. Çoğumuzun bildiği gibi, 65 milyon yıl önce, bir astroid etkisiyle karşılaştık. Dünyaya bir astroid çarptı ve çok büyük miktarda toprak ve toz parçası atmosfere dağıldı. Güneş ışığı kesilmişti ve mantarlar dünyayı devralmıştı. Mantarla işbirliği yapan canlılar şanslıydılar, çünkü mantarlar ışığa ihtiyaç duymazlar. Kısa bir süre önce, Einstein Universitesi'nde bitkilerin ışığı kullandıkları gibi, mantarların enerji üretmek için radyasyonu kullandıkları bulundu. Bu nedenle, mantarların başka gezegenlerde bulunma olasılığı, bence son derece yüksektir. En azından benim kendi görüşüm bu.

Dünyadaki en büyük canlı Doğu Oregon'da. 89 hektarlık büyüklüğüyle onu gözden kaçırmak imkansız. 89 hektarlık ve 2 bin yıllık... Bu gezegendeki en büyük organizma, bir hücre duvarı kalınlığındaki miselyum örtüsü. Derimizi bile beş veya altı hücre tabakası korurken, miselyum; hem bir hücre duvarı kalınlığında olup hem de nasıl bu kadar büyük bir canlı olabilir? Uygun koşullar altında miselyum büyür ve mantar oluşturur ve asfaltı kıracak şiddette yayılır. Birçok deney yaptık. Size, dünyayı kurtaracak çözümlerin altısını göstermeye çalışacağım. Bellingham - Washington'daki Battelle Laboratuvarı'nda dizel ve diğer petrol artıklarıyla doymuş dört öbek üzerinde çalıştım. Bir tanesi kontrol öbeğiydi. Diğeri de enzimlerle işlenmiş bir öbek. Üçüncüsü bakterilerle, bizim olan sonuncu öbek de, mantar miselyumuyla aşılanmış bir öbekti. Miselyum petrolü emdi, enzimler oluşturdu. Bu enzimler, karbon-hidrojen bağını kıran peroksidaz enzimleriydi. Bunlar, aynı zamanda hidrokarbonları birarada tutan aynı bağlardır. Miselyum öbeği de petrole doymuştu. Altı hafta sonra tekrar döndüğümüzde bütün örtüleri kaldırdık ve diğer üç öbeğin öldüğünü, karardığını ve kokuştuğunu gördük. Bizim öbeğimizdeyse, kilolarca kavak mantarı üremişti. Rengi de daha açık bir ton almıştı. Enzimler, hidrokarbonları yeniden üretmiş, karbonhidratlara, mantar şekerlerine dönüştürmüştü.

Bu mantarlardan bazıları çok sağlıklıydı. Kocaman oldular. Ne kadar iyi beslendiklerinin kanıtıydı bu. Ama bambaşka birşey daha oldu; o an, resmin tamamını görebilmiştim. Mantarlar spor üretti, sporlar da böcekleri çekti. Böcekler yumurtalarını bıraktı, yumurtalar larva halini aldı. Ardından kuşlar geldi; tohumları da beraberinde getirdiler. Ve öbeğimiz tam bir yaşam vahasına dönüştü. Diğer üç öbekse ölü, kararmış ve kokuşmuştu. Aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) da sekiz hafta içinde, milyonda 10 bin parçadan 200'e düştü. Şu anda gösteremediğim son karede öbek, yemyeşil bir yaşam adasına dönüşmüştü. Bunlar, "ağ geçidi türleri"; yani, diğer biyolojik çeşitliliğe kapıları açan öncü kuvvetler.

Ben de çuval bezlerini kullandım, miselyumu fırtına kalıntılarının üzerine aşıladım ve bu çuvalları akış yönünde yerleştirdim. E. coli ile diğer artıkların çıktığı bir çiftlikte ve kimyasal toksinlerin yayıldığı bir fabrikada yapabilirsiniz bunları. Sonunda, doğal yaşam alanını onabilirsiniz. Bu amaçla, Washington'daki Mason vilayetinde bir çalışma sahası oluşturduk ve burada koliform bakterilerin miktarında ciddi bir düşüş tespit ettik. Size bir grafik göstereceğim. Bu, 10 üzeri 8 kuvvetinde logaritmik bir oran. Her gramda 100 milyondan fazla koloni var ve 10³'te de yaklaşık 1000 civarında. 48 ila 72 saat içinde bu üç mantar türü, koliform bakteri miktarını 10 bin kat azaltmış durumda. Bunun sonuçlarını bir düşünün. Burası, fırtına kalıntıları üzerinde çalıştığımız korunaklı bir alan. Her yıl bir fırtına atlatacağımız da kesin görünüyor.

Bu süre içinde özellikle bir mantar dikkatimizi çekti. Bu eşim Dusty. Yanındaki de, Agaricon olarak bilinen Fomitopsis officinalis mantarı. Yalnızca balta girmemiş ormanlara özgü, ilk kez M.S. 65'te verem tedavisine iyi geldiği Dioscorides tarafından tespit edilmiş bir mantar. Bu mantar, Washington eyaleti, Oregon, Kuzey Kaliforniya ve Britanya Kolumbiyası'nda yetişiyor ve Avrupa'da soyunun tükendiği düşünülüyor. O kadar da büyük görünmüyor, isterseniz biraz yaklaşalım. Bu, çok ender görülen bir tür. Çok sık araziye çıkan bir ekibimiz var. Geçtiğimiz yıl 20 kez bakir ormanlarda dolandık durduk. Kültüre alınabilecek tek bir mantar türü bulduk.

Bu bakir ormanlarda yetişen mantarların genomlarını korumanın, insan sağlığı için çok büyük önem taşıdığını düşünüyorum. Bir ara ABD Savunma Bakanlığı'nın "BioKalkan" programına katıldım. Bakanlığa, sıcak suda kaynatılmış 300'ün üzerinde mantar örneği ve hücredışı metabolitleri hasat eden miselyum sunduk. Birkaç yıl önce bu işlemlerin sonuçlarını aldık. Elimizde üç farklı Agaricon türü vardı. Çiçek hastalığı virüsüne karşı oldukça etkinlerdi. Çiçek hastalığı uzmanı olan, ABD Savunma Bakanlığı'ndan Dr. Earl Kern, iki veya daha fazla seçicilik indeksi olan bileşiklerin aktif olduğunu belirtti. 10 veya daha fazlasının da oldukça aktif olduğu düşünülüyor. Mantar türlerimiz oldukça aktif olanlar sınıfındandı. Bu çalışmayla ilgili basın bildirisini bulabilirsiniz. ABD Savunma Bakanlığı'nın bildirisini, Google'a "Stamets" ve "smallpox" yazarak bulabilirsiniz. Veya NPR.org sitesine girerek oradaki röportajı dinleyebilirsiniz.

Bu sonuçtan güç alarak bu kez grip virüslerine eğildik. Sonucu da ilk kez burada gösteriyorum: Üç farklı Agaricon mantar türümüz var ve üçü de grip virüslerine karşı oldukça etkili. Seçicilik indeksi de şöyle: Çiçek hastalığına karşı 10'larda ve 20'lerde olan rakamlar, ribavirin kontrollerine oranla, grip virüslerine karşı sıradışı bir etkinlik gösterdi. Kullandığımız doğal bir esans, eczacılıkta kullanılan dozajlarla aynı miktarda. Bunu A tipi grip virüsüne karşı denedik: H1N1, H3N2. Ve bir de B tipi grip virüsünde. Ardından bir karışım denedik ve bu karışımı, H5N1'e karşı uyguladık. Sonunda 1000'den fazla seçicilik indeksini elde ettik. (Alkış) Sonuç olarak, argümanı şu şekilde kurabiliriz: Balta girmemiş ormanları, ulusal savunma meselesi olarak korumalıyız. (Alkış)

Bir süredir entomopatojenik mantarlarla ilgileniyorum; böcekleri öldüren mantarlarla... "Marangoz karıncaları" bir ara evimizi yerle bir etmişti. Ben de EPA web sitesine girip önerilerini inceledim. Sitede, Metarhizium mantar türlerinin karıncaları ve kanatlı karıncaları yok ettiği belirtiliyordu. Daha önce hiç kimsenin yapmadığı birşeyi yaptım. Miselyumu, spor üretmeyi bırakana kadar takip ettim. Bunlar sporlar; burada görebilirsiniz. Sonunda kültürü biçimlendirmiş ve spor üretmeyen bir şekle sokmuştum. Böylece endüstri, evinizin karıncalar tarafından yenmesini önlemek için özellikle de kontrol istasyonlarındaki çalışmalara 100 milyon dolar yatırdı. Ama böcekler aptal değil tabii ki; sporların yanına yaklaşmıyorlar. Bu yüzden ben de, kültürü, spor üretmeyen forma soktum. Kızımın Barbie setindeki tabağı aldım ve marangoz karıncalarının her gün evimin içinde birikinti yaptığı alanlara koydum. Karıncalar, miselyumun çekiciliğine kapıldılar çünkü onlar spor üretmiyorlardı. Miselyumu kraliçeye sundular. Bir hafta sonra, talaş tozuna benzer hiçbir şey kalmamıştı evde.

Akşam yemeğiyle ölüm arasında gidip gelen bir dans şeklinde, karıncalar miselyumu yiyip bitirdiler. Önce mumya halini aldılar ve başlarının hemen üzerinden mantarlar fırladı. (Kahkaha) Artık spor üretiminden sonra bile, sporlar geri püskürtüyorlar. Bu nedenle artık evimiz, istilaya uygun değil. Artık elimizde, böceklerin istilasına karşı kalıcıya yakın bir çözüm var. Sonunda evimizi yıktırdık; marangoz ve kanatlı karıncalara, ateş karıncalarına yönelik ilk patentimi aldım. Sonunda farklı esanslar denedik ve olanlara bakın! Böcekleri farklı noktalara yöneltebildik. Bunun çok büyük sonuçları oldu. İkinci ve çok daha önemli olan patentimi de daha sonra aldım: Alexander Graham Bell patenti... Bu patent, 200 binden fazla türü kapsıyor. Haşere ilacı endüstrisinde çalışan üst düzey yetkililer, bu yöntemin, bugüne kadar gördükleri en yıkıcı teknoloji olduğunu söylediler. Bu yöntem, dünya çapındaki haşere ilacı endüstrini tamamen yenileyebilir. 100 doktora öğrencisini bu alanda çalışmaya yöneltebilirsiniz. Çünkü varsayımlarıma göre entomopatojenik mantarlar, normalde sporların geri püskürttüğü böcekleri, spor üretmeden hemen önce cezbediyorlar.

Sonunda, bir tür sevkiyat sistemine ihtiyacım olduğu için Life Box fikrini buldum. TED konferansından sonra DVD'sini alabileceğiniz Life Box'ın içindekilerle toprak ve su ilave ederek, mikorizal ve endofitik mantar ve spor elde edebilirsiniz; tıpkı Agaricon mantarında olduğu gibi. Tohumlar, miselyum tarafından sahiplenilecektir. Ardından ağaç tohumlarını aynı yere yerleştireceksiniz ve sonunda, bir mukavva kutudan potansiyel bir bakir orman yaratacaksınız.

Sevkiyat sistemine ve kutuların dünya çapında kullanımına yeniden şekil vermek istiyorum. Böylece bunlar, gerçek birer ekolojik ayakizi olabilirler. YouTube'a benzer bir sayfa hazırlayıp bunu interaktif hale getirebilir ve insanların biraraya gelebileceği, posta kodu odaklı bir özellik ekleyebilirseniz, Virtual Earth veya Google Earth gibi uydu görüntüleme sistemleri kullanabilirseniz, Life Box'lardan çıkan ağaçlar yoluyla karbon kredilerinin müsadere edildiğini görebilirsiniz.

Siz de herhangi bir ayakkabı kutusunu alıp toprak ve su ekleyerek -mülteciler için geliştirdiğim bu tekniği deneyebilirsiniz- mısır, fasulye, balkabağı ve soğan yetiştirebilirsiniz. Ben birkaç kap daha ayarladım; eşim, bunu herkesin yapabileceğini söylüyor. Sonunda bir tohum bahçesi yarattım. Ardından çıkan tohumları ektim ve Eric Rasmussen'in sayesinde -yardımların için teşekkürler Eric- tohum bahçesini hasat ettim. Bir sonraki aşamada çekirdekleri hasat ettim ve birkaç çekirdek daha ekledim. Bunlara miselyum katarak mısır koçanlarını aşıladım. Başka hiçbir hububat kullanmadan, üç mısır koçanı üzerinde bir sürü mantar türemeye başladı. Karbon bankasından birçok karbon düşmüş olduk ve şimdilik bunlara son verdik. Ama bakın burada ne oldu: Mantarlar hasat ediliyor. Ama daha da önemlisi, miselyum, selülozu mantar şekerlerine dönüştürüyor. Bu sonuçtan hareketle, bu ülkenin enerji krizini nasıl ele alabileceğimizi düşündüm. Sonunda "Econol" çözümünü bulduk.

Miselyumu aracı olarak kullanarak, selülozdan etanol üretebilirsiniz ve size bahsettiğim tüm avantajları elde edebilirsiniz. Ama selülozdan etanole geçiş, ekolojik olarak pek de zekice değil. Aynı zamanda yakıt üretiminde mantıklı ekonomik çözümler bulmamız gerektiğini düşünüyorum. Biz de toprakları yenileyerek, yeryüzünde karbon bankaları oluşturmuş olduk. Bunlar, işbirliği yapmamız gereken asıl türler. Miselyumla işbirliği yaptığımızda, dünyayı kurtarabileceğimizi düşünüyorum. Çok teşekkür ederim. (Alkış)