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.

1. Органические отходы Фото: Boyloso/Shutterstok/FOTODOM Грибы используются для компостирования сельскохозяйственных отходов 

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. 

2. Красители Фото: DesignRage/Shutterstok/FOTODOM Грибы могут разлагать сложные красители, что помогает бороться с загрязнением воды. На фото: Trametes versicolor

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.

3. Пластик Фото: Parilov/Shutterstok/FOTODOM Ученые экспериментируют с использованием грибов для очистки свалок

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.

4. Тяжелые металлы Фото: guys_who_shoot/Shutterstok/FOTODOM Комбинация грибов и растений позволяет всего за год удалить из почвы до 50% тяжелых металлов

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. 

5. Нефтепродукты Фото: guys_who_shoot/Shutterstok/FOTODOM Грибы можно использовать для очистки морской поверхности от нефтяных разливов

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