Как грибы очищают природу

Грибы не только являются важным компонентом пищевых цепочек, но и выполняют функцию природных «уборщиков». От органических отходов до пластика и нефтепродуктов — представители царства демонстрируют уникальные способности, которые человечество учится использовать для восстановления окружающей среды. Собрали пять продуктов, которые могут разлагать грибы.

Грибы разлагают мертвую органику. Их мицелий выделяет ферменты, которые расщепляют сложные полимеры, такие как лигнин и целлюлоза, составляющие основу древесины. Это позволяет грибам превращать пни и опавшие ветви в плодородную почву.

Люди используют эту способность для компостирования сельскохозяйственных отходов. Например, вешенки успешно перерабатывают солому, опилки и даже кофейную гущу. Исследования показывают, что добавление мицелия вешенок в компост ускоряет разложение органики и обогащает почву питательными веществами. Это снижает потребность в химических удобрениях и сокращает объем отходов, направляемых на свалки. Российские ученые из Университета информационных технологий, механики и оптики даже инициировали экологичное выращивание грибов на основе кофейной гущи. 

Одной из серьезных экологических проблем является загрязнение воды синтетическими красителями, которые широко используют в текстильной, бумажной и косметической промышленностях. Эти соединения не только придают воде стойкий, неприятный цвет, но и часто токсичны для водных организмов. Здесь на помощь снова приходят грибы.

Способность грибов разлагать сложные красители связана с работой тех же мощных внеклеточных ферментов (например, лакказы, пероксидазы), которые позволяют им разрушать лигнин в древесине. Эти ферменты эффективно расщепляют молекулы красителей, «разрывая» их на более простые и, как правило, безвредные компоненты. Наиболее известны в этой области грибы Phanerochaete chrysosporium и Trametes versicolor.

Технология уже вышла за стены лабораторий. Пилотные проекты по всему миру, включая исследования в России, Индии и Китае, демонстрируют эффективность грибных биофильтров. В такие установки помещают субстрат (часто дешевые сельскохозяйственные отходы вроде соломы или опилок), зараженный мицелием грибов. Когда через этот фильтр пропускают загрязненные красителями сточные воды, мицелий абсорбирует и расщепляет токсичные соединения.

Ежегодно в Мировой океан попадает около 625 000 мусоровозов пластика. Он не разлагается, а распадается на микропластик, который накапливает токсичные вещества и наносит вред морским животным. Исследователи из Гавайского университета в Маноа обнаружили, что некоторые виды морских грибов могут разлагать пластик. А если их «обучить», начнут делать это быстрее. 

Исследования австралийских ученых показали, что грибы Aspergillus terreus и Engyodontium album способны за 90 дней разлагать полипропилен на 25–27%. А китайские исследователи обнаружили морской гриб, который за четыре месяца разлагает 95% пластика, а с полиэстером и полиуретаном вовсе справляется за две недели.

Грибы могут поглощать свинец, кадмий, ртуть и другие тяжелые металлы, накапливая их в плодовых телах, что позволяет очищать почву и воду. Эта технология особенно эффективна в сочетании с растениями. Исследования американского миколога Даниэль Стивенсон показали, что комбинация грибов и растений позволяет всего за год удалить из почвы до 50% тяжелых металлов.

В загрязненных промышленных зонах уже используют эту способность к очистке природы. После того как грибы накапливают металлы, их собирают и безопасно утилизируют. 

Несмотря на то, что нефть содержит тяжелые металлы, это «блюдо» заслуживает отдельного пункта. Нефтяные загрязнения — одна из самых сложных экологических проблем, и решить ее пытаются в том числе за счет грибов. Ученые научно-технологического университета имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии разработали органическую мембрану на основе вешенок. Эту мембрану можно использовать для очистки морской поверхности от нефтяных разливов. Исследования показали, что она может впитывать на 445% больше нефти, чем обычная полипропиленовая мембрана.

Процесс грибной очистки почвы используют и в России. На загрязненных нефтью территориях грибы вносят в почву вместе с древесной щепой, которая служит для них субстратом. Мицелий разлагает нефтепродукты, а также укрепляет почву, предотвращая эрозию. Это позволяет восстановить экосистемы без использования химических реагентов.

Так, в Ханты-Мансийском автономном округе идут испытания с северными штаммами грибов для очистки тундры. За один сезон удается убрать более 85% загрязнения. В Мурманской области с помощью грибов очищают почву на военных базах и возле топливных хранилищ, которые пострадали от разливов мазута.

Ученые из Казани используют комплексные технологии. За счет сочетания грибов, бактерий и растений удается очистить даже тяжелые загрязнения вокруг нефтяных вышек и заводов. 

Таким образом грибы — это не просто кулинарный ингредиент. Это мощные союзники в борьбе за сохранение природы. От переработки органики и пластика до очистки почв от тяжелых металлов и нефти — их возможности практически безграничны. Исследования продолжаются, но уже сегодня ясно: грибы могут стать ключевым элементом в создании экологически чистого будущего. Как отмечает американский миколог Пол Стэметс, «грибы соединяют иммунную систему человека и окружающую среду».

Топ ошибок человечества

Самые крупные ошибки человека в попытках приручить природу

5 самых странных способов охранять природу