Die Technologie wird bauen unsere Zukunft In Pilzen gefunden werden kann


Der Schlüssel zur Zukunft der Menschheit möglicherweise direkt unter unseren Füßen. Es klingt skurril, aber Pilze Pilze besser bekannt als helfen können viele der größten Herausforderungen der Gesellschaft, vom Leben mehr Nachhaltigkeit zu anderen Planeten kolonisieren und Säuberung der Umwelt lösen.

In fast jedem Quadratzoll des Bodens eingefädelt sind winzige, biologische Drähte genannten Myzelien. Sie sind roh, exponierten Nervensystem der Pilze, die die Welt zusammenhalten. Ihre Füße gegen den Boden drücken, oder wenn es regnet, oder wenn ein Baum umfällt, der Pilz Netzwerk reagiert, Streaming-chemische Daten in alle Richtungen und dessen Wachstum und Verhalten entsprechend zu verändern. Crusading Mykologen Paul Stamets nennt Myzelien, das "neurologische Netzwerk der Natur" und ein "biomolekulare Superhighway." Er vergleicht dieser Pilze Netzwerk mit dem menschlichen Nervensystem und die Struktur des Universums selbst.

Für manche mag Stametss Beschreibung von Pilzen unangenehm metaphysischen klingen. Aber er ist Recht, das, ähnlich wie ein Nervensystem, Pilz Netzwerke habe die Verwaltung den Ökosystemen der Erde seit Äonen. Und lernen, diese erstaunlichen Organismen nutzbar zu machen, bauen wir uns eine stärkere und nachhaltigere Welt.

Natur des Verdauungssystems

Austernpilz Myzelien. Bild: Wikimedia

Um zu verstehen, warum Pilze so entscheidend für den Ökosystemen der Erde sind, müssen wir mit ihrem Lebensstil zu beginnen. Pilze sind der Natur Zersetzer — die Schnittstelle Organismen zwischen Leben und Tod. Sie verbringen die meiste Zeit unsichtbar und unterirdisch, zerreißen die Gewebe von abgestorbenen Pflanzen und Tieren Molekül für Molekül. Wenn du je gesehen hast, perlweiß, cobweb-wie Stoff für ein Protokoll, haben Sie einen Pilzen Schlemmen Rausch erlebt. Als Myzelien durch den Boden kauen, verwenden sie ihre mikroskopische Schlankheit Nährstoffe entsperren dieser Pflanze, die Wurzeln nicht zugreifen können. Sie spüren, ihr Umfeld und Relais einen konstanten Strom von Daten in ihrem Netzwerk, die der Pilz nutzt, um sein Wachstum zu lenken.

Auf diese Weise können Pilze Myzelien schlängeln sich in einer Landschaft – bis mehrere Zoll pro Tag, ohne vorgeschriebene Körper Plan – mehr oder weniger auf unbestimmte Zeit verschieben. (Kleine Wunder also, dass der größte Organismus auf der Erde ein 2.4-Meile-über Pilz im östlichen Oregon ist.) Sie benötigen nur Wasser, Nährstoffe und eine stetige Versorgung mit Kohlenstoff zu vorwärts Gebäude zu halten. Saprotropher Pilze mir ihre Kohlenstoff aus dem Boden, durch den Abbau von zuckerhaltigen Zellulose und harten, holzigen Lignin. Mykorrhiza-Pilze Tauschhandel mit Pflanzen, Handel Nährstoffe für Zucker durch Bündelung ihrer Myzel mit Wurzelsysteme. Diese Beziehung – zwischen Pilz Myzelien und Pflanzenwurzeln – ist eines der wichtigsten Symbiose auf der Erde. Die meisten Bäume und andere Pflanzen würde nie Reife erreichen, wenn sie ihren Pilzen Partnern mit Stickstoff und andere wichtige Nährstoffe liefert waren nicht.

Wurzelspitzen Pilz Myzelien ummantelt. Bild: Wikimedia

Um ein Gefühl dafür wie seltsam Pilz Stoffwechsel ist, Stell dir vor, jedes Mal, wenn du Hunger hast, könnten Sie sagen, Ihren Magen zu Burger King zu Essen in Ihrem Namen zu gehen. Das ist die Natur der Pilz Fütterung. Die eigentliche Arbeit der Zersetzung der Erde erfolgt nicht direkt durch den Pilz, sondern durch eine Suppe extrazelluläre Verdauungsenzyme, die rove rund um die Erde als unabhängige Agenten, die auf der Suche nach Molekülen zu zersetzen. Durch das Abschicken der enzymatischen Schergen, die Welt um ihn herum zu verdauen, bleibt der Pilz in die Ressourcen, die es zum wachsen braucht ständig gebadet.

Für Decomposers sind keine zwei Mittagessen immer die gleichen. Thats, warum Pilze entstanden eine Vielzahl von Enzymen, die in verschiedenen Situationen ausgedrückt werden kann. Ein Pilz Entwurmung seinen Weg durch ein Protokoll wird überwiegend Holz-Verdauung Enzyme absondern, während ein Pilz chowing unten auf einen Toten Käfer eine Mischung von Enzymen freigibt, die Eiweiß, Kohlenhydrate und Chitin (molekulare Baustein Insekt Exoskelette) zerlegen. Um so viel des Planeten Bio Energie wie möglich zu gelangen, Pilze bekommen haben, wirklich, wirklich gut, so ziemlich alles brechen.

Und das ist genau das, warum wir Pilze verwenden können, um den Planeten zu bereinigen.

Rettung der Erde


Im Jahr 2011 eine Gruppe von Yale Studenten auf ein Feld-Expedition in den ecuadorianischen Amazonas stolperte über etwas außergewöhnliches: Pestalotiopsis Microspora, ein Regenwald-Pilz mit einem gesunden Appetit für Polyurethan, der Kunststoff in alles von Gartenschläuchen, Schuhe, Autositze gefunden. Sobald Polyurethan Deponien gelangt, sitzt es dort für Generationen; Wenn unsere Müllpressen auch mit Pestalotiopsisgefüllt waren, wäre es eine ganz andere Geschichte.


Bild: Amazonas-Mycorenewal-Projekt

Die Entdeckung der Pestalotiopsis ist kein Einzelfall. Verstreut in der ganzen Welt, haben Mykologen Pilze identifiziert, die ihre üblichen holzige Ernährung mit exotischen Snacks wie Erdöl ersetzen können. Wie Stamets in seinem Pilz Manifest Myzel ausgeführt skizziert, gibt es Pilze, die giftige Schwermetalle, wie Blei, Arsen und Quecksilber – ohne offensichtliche Nebenwirkungen genießen können. Es gibt auch Pilze, die auf radioaktive Abfälle fest werden.

All dies geht zurück auf Pilz Ökologie. Pilze entwickelt, um eine besondere ökologische Rolle – füllen das Verdauungssystem unseres Planeten. Einige Wissenschaftler wollen nun, Pilz Verdauung zu unserem Vorteil nutzen, und trainieren Pilze, um unsere Umwelt Kasinos zu bereinigen. Stamets engagiert sich mit zahlreichen solcher "Mycoremeditation"-Bemühungen, einschließlich eine, die Pilze verwendet wird, um die Deepwater Horizon-Ölkatastrophe zu bereinigen, und eine andere, die untersucht werden, ob Strahlung-liebenden Pilze helfen Fukushima zu sanieren.


Austernpilze, eines der vielversprechendsten Mycoremediators. Bild: Wendell Smith / Flickr

Ein anderer Führer in der Mycoremediation Bewegung ist Tradd Cotter, dessen Firma Pilz Berg eine Drehscheibe für Pilz Forschung und Anbau geworden ist. Cotter ist derzeit Mycoremediation Projekte in Haiti und die Alberta Tar Sands beaufsichtigen. Er berät auch eine Gruppe der Mykologen im Nordosten Ecuadors, die Pilze zum Bereinigen der Ölkonzern Texaco (jetzt Chevron) verbrachte fast dreißig Jahre Verklappung giftiger Erdöl direkt auf den Boden der schlimmsten Ölkatastrophe auf dem Planeten, ein Stück Regenwald verwenden möchten. Ziel dieser Initiative, eine Zusammenarbeit zwischen dem Amazon-Mycorenewal-Projekt und der örtlichen Universität ist einen Amazonas Hub für Pilzanbau, Vertrieb und Ausbildung zu bauen. In Zukunft könnten die Opfer dieser Umweltkatastrophe wachsen Pilze für ihre gleichzeitige gesundheitliche Vorteile (wir noch nicht einmal gesprochen, wie gut diese Dinge im Kampf gegen den Krebs sind) und Bioremediation Fähigkeiten.

Vom Menschen verursachte Umweltverschmutzung beiseite, Pilze auch passieren, wirklich gut zu schrubben, schädliche Bakterien und Viren aus ihrem Umfeld sein. Viele unserer wertvollsten Antibiotika wie Penicillin, kommen aus dem Boden und aus Pilzen. Stamets beschreibt in einer TED Talk auf wie Pilze die Welt retten können ein Experiment, in dem er gesetzt Myzel gefüllten Sackleinen Säcke flussabwärts aus einer Fabrik, die e. colibeladenen Abfluss spuckt war. Innerhalb von 48 Stunden hatten die Pilze schädlich, coliforme Bakterien im Wasser mehr als zehntausend Mal - über weniger. Er ist seitdem eine Partnerschaft mit der EPA Bakterien fressenden Regenwasser Filter zu entwickeln, die in Städten weltweit umgesetzt werden können.

Gestaltung der Zukunft

Die Vorstellung, dass wir Pilz verwenden können, um unsere übelsten Umwelt Kasinos aufwischen ist aufregend, aber jeden Tag wir weiterhin unsere Welt bauen mit Materialien, die verschmutzen und nicht verschlechtern. Was passiert, wenn wir beginnen könnte auslaufen umweltzerstörerischen Kunststoffe, Schaumstoffe und synthetischen Baustoffen? Mit Pilzen an unserer Seite könnte dies tatsächlich möglich sein. Myzelien — unglaublich widerstandsfähig und natürlich biologisch abbaubar, wie es ist – kann ganz wörtlich, bauen unsere Zukunft.

Pilz Ziegel sind eines der härtesten Materialien auf dem Planeten. Bild: MycoWorks

Bevor Sie bei dem Gedanken an ein Haus aus Pilzen zurückschrecken, sollten Sie schauen sich die Arbeit der Mykologen und Designer Phil Ross, der Pilze in wunderschönen Strukturen seit über zwanzig Jahren gedreht hat. Ein selbst ernannter "Handwerk Mykologen," hat Ross entdeckt, dass angesichts der richtigen Substrat und Wachstumsbedingungen, Pilze Myzelien in nahezu jeder Form und Dichte unter der Sonne zusammengebaut werden können.

Für Ross begann Gebäude mit Pilzen als ein künstlerisches Hobby. Er wuchs Sessel, Hocker, Tische und Körbe, ganz von einer Form mit Sägemehl füllen und mit Myzel impfen. Aber erst als er begann zu wachsen, ineinander greifende Ziegel und ganze Bauwerke aus Pilz Myzelien, die Ross erkannte, dass er auf etwas großes gestolpert.

"Diese Ziegel können unglaubliche Kompression zu widerstehen und Scherkräfte," erzählte Eddie Pavlu, CEO von MycoWorks, mir am Telefon. "Wenn Sie zwei von ihnen in Kontakt setzen, während das Myzel noch am Leben ist, sie miteinander verschmelzen. Wir finden, dass die Bindung zwischen ihnen tendenziell so stark wie der Stein selbst."

Phil Ross 'Mycotectural Alpha " Teehaus Deutschlands Kunsthalle Düsseldorf, 2009. Bild: MycoWorks

MycoWorks, gegründet von Ross, Paulus und Sophia Wang im Jahr 2013, arbeitet jetzt um dieser einzigartigen Kunstform in einer skalierbaren industrielles Produkt zu verwandeln. Durch Partnerschaften mit privaten Wirtschaft, Politik und Wissenschaft entwickelt das Team und Raffination Myzel basierende Materialien, dass vielleicht eines Tages liefern unsere Computer und unsere Gebäude säumen.

Viele künstliche Baustoffe enthalten synthetische Holz Faserplatten und Schaumstoff, mit giftigen Chemikalien hergestellt. Während ihrer gesamten Lebensdauer emittieren Faserplatten und Kunststoffen kleine Ebenen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), eine Klasse von Schadstoffen, die mit Krebs und anderen gesundheitlichen Risiken verbunden sind. "Selbst wenn Sie, Faserplatten brennen, die Asche als Sondermüll behandelt wird," sagte Paulus. "Myzel basierende Materialien schaffen keine giftigen Nebenerscheinungen und emittieren keine VOC."

Pilz Ziegel sind nicht nur sauberer als ihre synthetischen Gegenstücke ihre Materialeigenschaften sind wohl viel besser. Stell dir vor: Ein Stoff weich genug, dass Ihr Fingernagel können einen bleibenden Eindruck, leicht genug, um auf dem Wasser zu schweben, und robust genug, um eine Kugel zu absorbieren. Stellen Sie sich vor, es ist auch eine starke Hitze und sound Isolator und widersteht einem Flammenwerfer und einem Vorschlaghammer. Ich könnte weitermachen, aber Sie sollten wahrscheinlich nur schauen Sie sich dieses unglaubliche Video, zusammengestellt von MycoWorks und Mazda, die mit einem Mann ein Stück Metallrohr flach mit einem Pilz Ziegelstein schlagen öffnet (Ziegel, die ihrerseits löst sich mehr oder weniger unversehrt):

Wenn das nicht beeindruckend genug ist, versuchen Sie diese auf, für Größe: alles was man braucht um dieses unglaubliche Material wachsen sind landwirtschaftliche Abfallprodukte, die wir buchstäblich keine andere Verwendung für haben. Nehmen Sie wir zum Beispiel Pistazien Rümpfe.

"Pistazien Rümpfe sind ein großartiges Beispiel für einen Abfallstrom, der einfach nicht verwendet wird", sagte Paulus. "Millionen Pfund von ihnen entstehen als Nebenprodukt der Ernte jedes Jahr, und es ist wirklich sonst nichts, was mit ihnen gemacht werden kann."

Das gleiche könnte für Reishülsen, Maiskolben oder fast jede andere Form von pflanzlicher Abfälle denkbar gesagt. Dazu gehören Millionen von Pfund Abfälle jetzt Biokraftstoffanlagen verlassen jedes Jahr. MycoWorks hat vor kurzem eine Partnerschaft mit einem großen Ethanol-Hersteller um festzustellen, ob sekundäre Bioabfall – das Zeug übrig nach der Ethanol-Konvertierung – eine tragfähige Quelle der Ausgangsstoff für Pilz Ziegel sein können.

Bild: MycoWorks

An das MycoWorks-Team, die Anwendungen für Myzel sind praktisch endlos – Häuser, Batterien, Autos, Raumschiffe. Die größte Hürde für die Verbreitung von Pilzinfektionen Materialien kann uns in der Tat sein.

"Wenn Sie Pilz sagen, eine Menge Leute sofort Schimmel, oder etwas, das zwischen den Zehen wächst", meint Paulus. "Die Pilze haben auf jeden Fall eines schlechten Ruf."

Aber selbst wenn eine Person ist an der Idee des Lebens in einem Pilzhaus, Paulus optimistisch zunächst zurückgeschlagen. "Sobald wir anfangen zu beschreiben, was wir tun, werden sie fasziniert", sagte er.

Wie könnte Sie nicht sein?

Terraforming-Welten

Futuristen, Science-Fiction-Autoren und die meisten Leute, die denken über langfristige Tragfähigkeit zustimmt: um zu überleben, hat die menschliche Rasse schließlich eine kosmische Arten werden. Sei es auf dem Mars oder einem fernen Planeten, wir sind wahrscheinlich zu Terraform unserer neuen Heimat zu machen, brauchen ein bisschen mehr Erde-Like. Noch einmal, möglicherweise Pilze bis zur Aufgabe.

Bild: Wikimedia


Bevor Sie feststellen, dass ich endlich weg vom tiefen Ende gegangen bin, Folgendes: F Ungi bewähren sich bereits resistent gegen die höllischen Bedingungen des Weltraums. In einer Reihe von Studien, die letzten Monat im International Journal of Astrobiologyveröffentlicht haben die Forscher die Fähigkeit verschiedene Lebensformen, Raum Exposition zu widerstehen, durch Umreifen sie an der Außenseite der internationalen Raumstation ISS getestet. Nach 22 Monaten Überfluss in DNA-erschütternde UV Strahlung, ohne Nahrung oder Wasser Sporen der Pilze Aspergillus und Trichoderma lebendig geblieben.

Wenn wir auf einem leblosen Planeten mit einer dünnen Atmosphäre nieder reden, Pilze einige die einzigen Organismen möglicherweise, die die Belichtung überleben können.

Aber wichtiger als ihre Fähigkeit zu überleben ist die Möglichkeit, dass Pilze tatsächlich unser neue Zuhause mehr bewohnbar machen könnte. Ich gebe zu es ist eine sehr spekulative Idee, aber Pilze zeigten bereits ihr Terraforming können hier auf der Erde. Als Pilze etwa 1 Milliarde Jahren aufs Land einmarschierten, veröffentlicht Säuren und Enzyme, bröckelt die harte, felsigen Oberfläche und bilden die erste dünne Böden. Diese erste Schicht von organischen Stoffen und Nährstoffen erlaubt Tier- und Pflanzenwelt zu Folge fassen.


Des Künstlers Rendering einer Prototaxite dominierten Landschaft. Bild: Mary Parrish über Universität von Chicago

Und lange bevor Pflanzen kamen, das Land zu beherrschen, massive Pilze die Erde beherrschten. Einfallsreich, ein Pilz, der von 420 bis 350 Millionen Jahren lebte erreicht Höhen von bis zu 24 Fuß Punktierung der Welt mit seinen hoch aufragenden Türme. Bis zum Ende der Devon-Periode einfallsreich waren ausgestorben, und Gefäßpflanzen waren auf dem Vormarsch. Aber Pilze nicht verschwinden-sie zogen sich unter der Erde, bilden Verbände mit Pflanzenwurzeln und helfen ihren grüneren Vettern übernehmen die Erde.

Da sie zunächst auf der alten Erde unwirtlichen Oberfläche krochen, haben Pilze uns nie verlassen. Nach fast jedem verheerenden Massensterben haben Pilze die Erde geerbt. Am Ende des Perm vor etwa 250 Millionen Jahren Klimawandel und Katastrophen ausgelöst das Aussterben von über 90 % aller Arten. Pilze, die versteinerte Aufzeichnung erzählt, feierten nach dem Tod von den Ökosystemen der Erde. Pilze haben immer und immer wieder durchlebt die Apokalypse, recycelt die Toten und half, den Planeten wieder aufzubauen.


Bild: Tom Sieprath / Flickr

Wenn alles kalten und leblosen Welt ein wenig mehr terrestrischen machen Menschen der Zukunft helfen, werde es die unglaubliche, außerirdische Lebensformen, die Terraforming gewesen unseres Planeten seit Äonen.

Bild oben: Tony Hisgett / Flickr

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