Czy wiecie, że gatunków grzybów jest aż 10 razy więcej niż roślin? I że podczas spaceru w lesie stąpamy po kilometrach grzybowych strzępków? Albo że z każdym oddechem wciągamy nawet 10 grzybowych zarodników? Nie? Nie martwcie się – nie wy jedni!

Większość z nas nie ma w ogóle pojęcia o grzybach (Zobacz także: Nietypowe grzyby w polskich lasach: palce umarlaka i trąbki śmierci). Może dlatego, że te niesamowite organizmy bywają uważane za nieco obrzydliwe. Znaczna część grzybów to reducenci – odżywiają się martwymi lub obumierającymi organizmami – a wszystko, co wiąże się z rozkładem, kojarzy się ludziom niezbyt dobrze. Postrach budzą też muchomory – obwinia się je o całkowite rozpuszczanie ludzkiej wątroby w kilka dni (niektóre gatunki naprawdę to potrafią) i pozbawianie panien dziewictwa (to akurat kompletna bzdura).

Większość grzybów jest również mikroskopijna. W lesie widzimy tylko owocniki – części odpowiadające za rozsiewanie zarodników. Reszta, czyli mnóstwo nitkowatych elementów zwanych strzępkami, jest ukryta przed naszym wzrokiem pod ziemią i służy do czerpania składników odżywczych z gleby lub drzewa. Dopiero po skonstruowaniu naprawdę dobrych mikroskopów badacze byli w stanie zrozumieć metabolizm grzybów i zdali sobie sprawę z mnogości tych organizmów.

Grzyby wchodzą w skład flory fizjologicznej, czyli zbioru mikrobów zamieszkujących większe organizmy. Znajdują się nawet w atmosferze. Większość żyje jednak w glebie i na roślinach, odgrywając ważną rolę w funkcjonowaniu lasów i pól, obiegu materii, wychwytywaniu węgla. To jednak tylko niektóre z ich zadań, a przystosowania, jakie wykształciły ewolucyjnie do wypełniania wielu innych, mogą pomóc w rozwiązaniu najbardziej palących problemów współczesności. Naukowcy, przedsiębiorcy i ekolodzy próbują określić kształt naszej przyszłości. I coraz częściej dochodzą do wniosku, że będzie ona należeć do grzybów.

Właściwości grzybów

W przeciwieństwie do roślin, grzyby nie zawierają chlorofilu, więc w poszukiwaniu składników odżywczych rozpościerają jak najdalej swoje cieniutkie strzępki. Wydzielają one enzymy trawienne, które rozrywają wiązania chemiczne spajające ich pokarm i umożliwiają grzybom wchłanianie wody oraz smakowitych związków węgla, fosforu i azotu. Owa zdolność rozkładania substancji złożonych na proste jest podstawą mykoremediacji, czyli wykorzystania grzybów do oczyszczania skażonych miejsc. 

Takiemu procesowi rozkładu można poddać choćby wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (np. substancje ropopochodne, osady kanalizacyjne lub popiół), a także najróżniejsze nitrozwiązki aromatyczne, jak materiały wybuchowe, barwniki oraz środki chwasto- i owadobójcze. Można także zaprojektować popielniczki z grzybami rozkładającymi papierosowe niedopałki. Na pokarm dla grzybów nadaje się w zasadzie każdy związek węgla. Organizmy te ewoluowały równocześnie z substancjami pochodzenia naturalnego, więc doskonale opanowały tajniki ich rozkładu, obecnie zaś uczą się robić to samo z plastikiem. Kilka lat temu naukowcy odkryli grzyby potrafiące w kilka tygodni rozkładać poliuretan (składnik syntetycznych pianek, gąbek itd.). 

Stosowanie grzybów w miejscu skażenia jest trudne i kosztowne. Pojawiły się jednak inne pomysły na ich wykorzystanie. Kanadyjscy badacze zidentyfikowali grzyby występujące w korzeniach mniszków lekarskich, porastających hałdy odpadów pozostałych po eksploatacji roponośnych piasków w pobliżu Athabaski. Gdy ów gatunek grzybów przeniesiono do korzeni innych roślin, one także były w stanie przetrwać na skażonej glebie, a zarazem oczyszczać ją ze szkodliwych substancji. 

Innowacje pojawiają się też w branży przetwórstwa paliw. Jedną z nich jest Onion Collective z brytyjskiego Somerset. To stacja biorecyklingu, która ma w planach rozkładanie odpadów plastikowych za pomocą grzybów oraz wytwarzanie z ich grzybni zamienników skóry. 

Grzyby ratunkiem dla zapylaczy?

Pszczoły i trzmiele zapylają wiele roślin uprawnych. Liczba tych owadów spada jednak na całym świecie. Przyczyn upatruje się w tzw. zespole masowego ginięcia pszczoły miodnej (w skrócie CCD), objawiającym się nagłym wymieraniem lub znikaniem robotnic. W Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Europie CCD zabija co roku miliardy pszczół. Dlaczego? Jedną z hipotez jest osłabianie układu odpornościowego owadów przez środki owadobójcze zawierające neonikotynoidy, co czyni je bardziej podatnymi na wirusy przenoszone przez pasożytniczego pajęczaka – dręcza pszczelego. I tu właśnie z odsieczą mogłyby przyjść grzyby. 

Z badań wynika, że pszczoły spożywające wydzielinę hubiaka pospolitego i lakownicy żółtawej są bardziej odporne na wirusa zdeformowanych skrzydeł / fot. Popow/ullstein bild via Getty Images

W połowie lat 80. XX w. Paul Stamets, mykolog i producent suplementów na bazie grzybów, zauważył, że pszczoły z jego uli spijają kropelki cieczy wydzielanej przez grzyby rosnące na stercie drewna. Długo sądził, że owady zbierają w ten sposób cukier. W końcu wpadł jednak na pomysł, że być może substancja ta działa na nie leczniczo. Hipotezę tę potwierdził w 2018 r. wraz z zespołem badaczy z Uniwersytetu Stanowego Washington. Wspólnie odkryli, że pszczoły, które posilają się wydzieliną hubiaka pospolitego (Fomes fomentarius) i lakownicy żółtawej (Ganoderma lucidum), są znacznie bardziej odporne na wirusy, zwłaszcza śmiertelnie niebezpiecznego wirusa zdeformowanych skrzydeł.  

Badacze nie są jeszcze pewni, czy czerpane z grzybów substancje wzmacniają układ odpornościowy owadów, czy też samoistnie niszczą wirusy. Niewykluczone jednak, że już wkrótce będziemy wystawiać naturalne podajniki lekarstw dla pszczół, tak jak dziś instalujemy karmniki dla ptaków. 

Na co pomaga psylocybina?

W  psychiatrycznej farmakologii prawdziwego przełomu nie było od dawna. Większość stosowanych obecnie leków to nowsze wersje środków opracowanych w połowie XX w. W ciągu ostatnich 15 lat na nowo odkrywamy jednak działanie niektórych znanych już wcześniej substancji. Jedna z najbardziej obiecujących – psylocybina – jest ekstrahowana z grzybów. 

Pół wieku temu naukowcy zaczęli prowadzić badania nad wykorzystaniem psylocybiny i LSD w terapii chorób psychicznych. Efekty wydawały się zachęcające, ale ze względu na popularność, jaką obie substancje szybko zyskały w ruchach kontrkulturowych lat 60., naukowców chętnych do eksperymentów z nimi było coraz mniej. W 1968 r. ONZ wezwała kraje członkowskie do wprowadzenia zakazu stosowania psylocybiny i LSD. 

Czasy się jednak zmieniły, podobnie jak stosunek do substancji psychoaktywnych. Do badań powrócono, a rezultaty okazały się zadziwiające. Naukowcy odkryli, że stosowana wespół z terapią psylocybina – substancja zawarta w ok. 200 gatunkach grzybów z rodzaju Psilocybe – łagodzi objawy zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych (inaczej zwanych nerwicą natręctw), zespołu stresu pourazowego (PTSD), depresji czy stanów lękowych związanych z zapadnięciem na ciężką chorobę. Prowadzi się też badania nad jej wykorzystaniem w terapii anoreksji i choroby Alzheimera

Takie „magiczne” grzyby zawierają substancje halucynogenne, które mogą okazać się przydatne w terapii zaburzeń psychicznych / fot. Joe Amon/MediaNews Group/The Denver Post via Getty Images

Działanie psylocybiny może opierać się na tłumieniu aktywności części szlaków neuronalnych w mózgu i pobudzaniu powstawania innych. Skutkuje to zmianą utartych schematów myślowych, które np. u osób cierpiących na PTSD powodują przeżywanie wciąż na nowo traumatycznych doświadczeń. Psylocybina wydaje się także przeciwdziałać – i to w sposób trwały – stanom depresyjnym i uzależnieniom. Nic dziwnego, że rządy wielu krajów z zainteresowaniem obserwują wyniki eksperymentów – a wraz z nimi pacjenci. 

OSTRZEŻENIE: LSD i psylocybina znajdują się w Polsce w wykazie środków odurzających i substancji psychoaktywnych. Ich posiadanie i stosowanie są zakazane. Za złamanie zakazu grożą konsekwencje prawne, w tym kara pozbawienia wolności. 

Ekologiczne materiały z grzybów

Kojarzycie styropianowe kulki, wysypujące się niekiedy z opakowań różnych produktów? Używamy ich, by zabezpieczyć przedmioty podczas transportu. Sęk w tym, że nie są biodegradowalne. A gdyby tak zastąpić je grzybami? Porcelana byłaby dzięki nim równie bezpieczna, a po doręczeniu przesyłki można by je po prostu wrzucić do kompostownika.  

Okazuje się, że grzyby mogą mieć mnóstwo zastosowań jako surowiec przyjazny środowisku. Tym bardziej że grzybniom, czyli składającym się z cieniutkich niteczek częściom tych organizmów, można nadawać dowolne kształty i rozmiary, a potem wypiekać je niczym ceramikę. Otrzymuje się w ten sposób wytrzymałe i lekkie tworzywo, które zależnie od potrzeb może być bardzo twarde lub bardzo plastyczne. Co więcej, dzięki podawaniu grzybom różnych substancji odżywczych można nadać surowcowi dodatkowe właściwości – np. uczynić go ognioodpornym. 

Pierwszą firmą, która zainteresowała się takimi tworzywami, była amerykańska Ecovative. Wytwarza z nich najróżniejsze produkty, od opakowań do komputerów Dell po przypominający skaj materiał dla projektantki mody Stelli McCartney. A to dopiero początek. Z grzybów wykonano już także zamiennik gąbki, cegły, płyty wiórowe, używane w elektronice płytki drukowane, izolację przeciwpożarową, elementy wystroju wnętrz – wazony, krzesła czy abażury – a nawet kapcie. 

A może by tak naprawdę popuścić wodze fantazji? Zrobili tak naukowcy z należącego do NASA Centrum Badawczego im. Jospeha Amesa w kalifornijskiej Dolinie Krzemowej. Prowadzą badania nad mykoarchitekturą, czyli „hodowaniem” zbudowanych z grzybów domów na innych planetach lub ich księżycach. Nowe pomysły pojawiają się jak grzyby po deszczu. 

Grzyby a rolnictwa 

Mało kto zdaje sobie sprawę, że pomiędzy komórkami niemal wszystkich roślin żyją nitkowate grzyby. Odżywiają się wytwarzanymi przez nie cukrami, a w zamian pomagają gospodarzom radzić sobie z różnymi środowiskowymi wyzwaniami, jak np. wysokie zasolenie, susza czy upały. W trakcie suszy rośliny narażone są na stres oksydacyjny – zaburzenie równowagi między wolnymi rodnikami i przeciwutleniaczami, które grozi uszkodzeniem komórek.  

W przeciwieństwie do ludzi, rośliny nie są w stanie same wytworzyć substancji chemicznych redukujących ów stan – robią to natomiast żyjące w nich grzyby. Te niewiarygodnie cienkie, nitkowate organizmy wydzielają szereg związków, które łagodzą stres oksydacyjny u gospodarzy i usprawniają gospodarkę wodną. Jest to kluczowe dla roślin narażonych na częste susze, a także bardzo wysokie temperatury czy zasolenie. 

Badaczom udało się przenieść takie redukujące stres oksydacyjny gatunki grzybów do roślin uprawnych, co może okazać się bardzo pożyteczne w epoce szybkiego przegrzewania się klimatu. Grzyby, które umożliwiają prosu wzrastanie na glebie nagrzewającej się nawet do 65 st. C, umożliwiają przetrwanie w takich warunkach również pomidorom. Grzybowi nie robi różnicy, czy jego gospodarzem jest proso, czy pomidor, dla ludzi jednak konsekwencje są znaczące i mogą zadecydować o naszym bezpieczeństwie żywnościowym w epoce katastrofy klimatycznej.