Артикль

 ками Владимира Ильича даже усилилось.

В завершение нашего грибного марафона - пост, которого все так долго ждали: о Ленине и грибах, конечно же! Основой поста стал классический уже текст Никиты Лавренова для печатного «Кота Шредингера»: Ленин скорее гриб, чем банан «Ленин был грибом. Более того, он был не только грибом, он был ещё помимо всего радиоволной. Понимаете?», - не сбиваясь с академического тона, одним прекрасным вечером 1991 года музыкант Сергей Курехин аргументировал эту неожиданную мысль со всех телеэкранов страны, сравнивая изображение вождя на броневике с мухомором в разрезе. Культурный шок от этого заявления не прошел до сих пор, чем во многом и объясняются все последующие события. Тезис о Ленине-грибе оказался настолько мощным, что сегодня этот мем используют в комментах даже те, кто во время выступления Курёхина ещё не был зачат. Наступило время всерьёз разобраться с тем, в какой степени Ленин является грибом. Определить степень родства между человеком и грибом биологи пытались задолго до рождения Ленина. Методы сравнительной анатомии и морфологии позволили установить, что, например, к обезьянам Ленин ближе, чем к мухоморам. А вот кому Ленин больше брат: тому же мухомору или банану? На такие вопросы помогли ответить уже молекулярно-генетические методы. Сравнительный анализ ДНК показал, что в разных участках генома изменения происходят с разной скоростью. Жизненно важные структуры — например, белки дыхательной цепи и кодирующие их гены — консервативны, то есть изменяются в эволюционном процессе слабо. А последовательности, изменения которых сказываются менее значимым образом, меняются быстрей. При этом мутации в обоих случаях накапливаются с определённой частотой. Зная эти частоты и генетические последовательности разных организмов, можно рассчитать примерное время их расхождения. На этом основан метод молекулярных часов, позволяющий определить, когда же разошлись эволюционные пути видов, и строить филогенетические деревья (то самое «древо жизни») с примерной привязкой к временной шкале. Результаты по разным объектам (белкам, ДНК, РНК) для одной пары организмов всегда несколько различаются, метод несовершенен. Но разобраться в столь архиважном вопросе, к кому ближе Ленин, — к редиске или шампиньону, — с помощью метода молекулярных часов можно. Это мы и попытались сделать с помощью сервиса TimeTree, созданного оксфордскими учёными. Числа на картинке, — это медианные значения расхождения эволюционных ветвей, полученные из исследований. Судьбы Ленина и грибов разошлись один миллиард и 17 миллионов лет назад, - сегодня как раз юбилей! Но в 1942 году экологические пути свели их снова. Во время эвакуации из Москвы в Тюмень на покровах тела вождя поселилась чёрная плесень. Вероятно, вида Aspergillus niger. Чтобы спасти мумию, учёные вводили серную кислоту в поражённые участки. Руководил работой глава научной лаборатории при Мавзолее, который и мумифицировал основателя Советского государства. По его словам, после инъекций портретное сходство мумии со сним

 а, которая по-научному называется альтернативным сплайсингом, – например, организм человека синтезирует не менее чем 100 тысяч различных белков, в то время как число кодирующих их генов - примерно 20 тысяч. Ну а у щелелистника эта способность развита лучше, чем у любого другого гриба. Вероятно, именно ей щелелистник обязан своим замечательным умением съесть любую деревяшку. 6. Щелелистник – может и не самый вкусный гриб, но едят его, по имеющимся данным, дольше любого другого, - его нашли в зубном камне неандертальцев, живших на территории Испании около 50 тысяч лет назад. Впрочем, не стоит забывать, что не только мы едим грибы, но и они нас. Если человек с ослабленным иммунитетом надышится спорами шизофиллума, они прорастут в легких, а там и до мозга недалеко.

Исследование «грибного языка» установило, что самый разговорчивый из грибов - щелелистник обыкновенный. Вообще, почему-то именно этому обыкновенному лишь на вид грибу досталось больше всех удивительных грибных рекордов: 1. Это самый распространенный в мире гриб (по другим данным - один из самых распространенных). 2. У щелелистника 23 328 пола, и столько же типов спаривания, не заскучаешь. Обычно пол определяется одним генетическим локусом. Число аллелей этого локуса и их сочетание в потомстве отвечает за количество полов (обычно от одного до нескольких, - например, у амебы три пола, а у некоторых инфузорий доходит до 13). Но у щелелистника за пол отвечают два локуса, причем у одного 288 аллелей, а у второго 81. Их сочетание дает 23 328 пола, каждый из которых совместим с 22 960 прочих. Чтобы два мицелия могли успешно слиться и образовать плодовые тела со спорами, они должны различаться по обоим локусам. Что это дает? С одной стороны, абсолютную защиту от близкородственного скрещивания, с другой, – два повстречавшихся мицелия с вероятностью выше 99% окажутся разных полов. Хотя, это, конечно, не совсем полы в привычном нам смысле. У животных и растений пол связан с различием гамет - большая неподвижная яйцеклетка и мелкие юркие сперматозоиды. У щелелистника гаметы морфологически одинаковы, а различие определяется только генетическими маркерами совместимости. 3. Щелелистник вырабатывает огромный ассортимент ферментов, которые, помогая друг другу, распутывают и режут длинные молекулы. Как и многие грибы, он растет на древесине, перерабатывая ее в почву (грибы вообще специализируются на переработке мертвых организмов). У разных грибов есть разные ферменты для расщепления твердой органики, с которой не справится ни одно животное. У одних - ферменты, разлагающие длинные прочные волокна целлюлозы. Для этого всегда нужен целый коктейль веществ: одно потихоньку рвёт химические связи между длинными молекулами, расплетая тугую косу, другое подготавливает рабочее место третьему, третье ломает саму углеродную цепочку, превращая неподатливую целлюлозу в простой сахар. Другие грибы в ходе эволюции обзавелись набором ферментов для разрушения древесного цемента — лигнина. Лигнин — это довольно беспорядочная молекула, состоящая в основном из углеродных цепочек, кислорода и бензольных колец; у него даже формулы толком нет, - здесь тоже нужно много разных ферментов. Так вот, щелелистник, якобы обыкновенный, на самом деле — уникальный универсал, способный в одиночку разрушать и лигнин, и целлюлозу. 4. Щелелистник — рекордсмен по скорости накопления мутаций среди всех видов живых существ, у которых эту скорость измеряли. Любые две особи щелелистника генетически различаются, условно говоря, как человек и белка. 5. Щелелистник (можно для разнообразия величать его по-латыни, Шизофиллум) - самый богатый белками, которые получаются в результате экспрессии одного гена. Умение делать разные белки, по-разному совмещая разные части одного гена, — полезная штук

новый гриб, открытый пару лет назад на Тайване, мал, да удал, а назвали его Mycena subcyanocephala

 ивается как путь к распредмечиванию растений, к признанию их субъективности и присущей им ценности и достоинства». Прошло 4 года, гипотезу пообсуждали, покритиковали, - она так и остается в статусе смелой гипотезы, мало подкрепленной данными, но и не опровергнутой. Про этом многие ученые согласятся с важнейшим утверждением статьи, - что грибы обмениваются электрическими сигналами, возможно, несущими информацию. Недавно Адамацки выложил новую, еще не опубликованную работу. В ней он больше не пытается переводить с грибного, но продолжает исследовать паттерны электрической активности в мицелии: «Результаты показывают сильную направленную неоднородность частоты и амплитуды импульсов, кластерную динамику импульсных вспышек и воспроизводимые закономерности распространения. Электрические вспышки возникают преимущественно в определенных направлениях и задействуют другие области с характерными задержками от секунд до минут и часов. Эти результаты подтверждают интерпретацию мицелия грибов как возбудимой среды, способной к медленной, распределенной электрической сигнализации и интеграции сигналов» 🍄

На фото - грибница шампиньона, а я напомню про гипотезу о существовании "языка грибов", высказанную в 2022 профессором-микологом Эндрю Адамацки в работе «Язык грибов, обнаруженный по их электрической импульсной активности». Он считает, что грибы обмениваются импульсами, передающими информацию, - через гифы, длинные нити, из которых состоит огромное подземное тело гриба. Адамацки вставляет микроэлектроды в гифы и изучает их электрическую активность. Например, она резко усиливается, если гифы грибов, переваривающих древесину, вступают в контакт с деревом. Адамацки предполагает, что грибы используют электрический код для обмена информацией о еде или травмах с удаленными частями своего тела (размером хоть с целый лес), или с партнерами, такими как деревья. Исследование показало, что эти всплески часто группируются в цепочки активности, в которых Адамацки выделил до 50 слов. «Есть, правда и другой вариант, честно признается автор, — они ничего не говорят. Просто размножающиеся кончики гифов электрически заряжены. Но что бы ни представляли собой эти всплески активности, они не кажутся случайными!» )) Эту научную статью хочется цитировать целыми абзацами, – причем непонятно, когда смеяться, а когда задумываться. В конце автор закономерно доходит до идеи, что мы их угнетаем ))) Вот, отобрал самые сочные места из статьи: "Мы проанализировали электрическую активность грибов-призраков, щелелистника обыкновенного и грибов-гусениц. Характеристики спайков (всплесков электрической активности) специфичны для каждого вида: продолжительность спайка варьирует от 1 до 21 ч, амплитуда от 0,03 до 2,1 мВ. Мы обнаружили, что спайки часто группируются. Предполагая, что спайки используются грибами для передачи и обработки информации, мы выделяем в этой электрической активности отдельные слова и проводим анализ ее лингвистической и информационной сложности. Наиболее сложные предложения генерирует щелелистник". «Возможно, сети мицелия преобразуют информацию подобно нейронам. Были получены первые доказательства того, что грибы реагируют на механическую, химическую и оптическую стимуляцию изменением паттерна своей электрической активности и модификацией шипов (шип - место контакта нитей, аналог синапса). Имеются также данные об участии электрического тока во взаимодействиях между мицелием и корнями растений при образовании микоризы». «Мы сравнили сложность "грибного высказывания" и образца текста на европейских языках и обнаружили, что "грибной язык" превосходит европейские языки по морфологической сложности» «Появляется новая группа исследований языка существ без нервной системы. Так, биокоммуникации у инфузорий включают хемотаксис, феромоны, пузырьковые и гормональные сигналы. Коммуникационные процессы у растений рассматриваются в первую очередь как знаковые взаимодействия, а не просто как обмен информацией. Свидетельства различных видов химических «слов» у растений обсуждаются и в других научных работах. Более того, концепция языка растений рассматр

На этих раскрашенных микрофотографиях - микориза, когда гифы грибов окружают корень, проникают в межклеточное пространство или даже в сами клетки корня. На первом фото корень черники, на втором и третьем - корень ели. Растения в норме живут в симбиозе с грибами (как и многие животные - у нас полезные грибки на коже, а всякие жвачные без грибов-симбионтов в пищеварительной системе траву бы не могли усваивать). Итак, гифы грибов (ярко-серые на снимках) образуют свою грибосеть не только в почве, но и прямо в теле растения. Интересно, не выполняет ли эта сеть и некоторые функции нервной системы для растения-симбионта?

 Густая сеть грибных мицелиев опутывает всю планету, - ее колоссальные масштабы показала опубликованная в журнале Science работа по результатам глобального проекта картографирования грибного царства некоммерческой научной сетью SPUN (Society for the Protection of Underground Networks). Ученые "Общества защиты подземных сетей" проанализировали информацию из более чем 16 тысяч образцов почвы со всего мира, чтобы создать глобальную карту сетей арбускулярных микоризных грибов, — симбионтов 70% наземных растений. Их гифы, живые нити, из которых состоит грибница, проникают прямо в корни растений и пронизывают верхние слои почвы вокруг. Растения дают грибам углеводы и липиды, грибы в обмен помогают добывать из почвы воду и минеральные вещества, такие как фосфор или азот. Гифы могут увеличивать площадь, с которой растение получает ресурсы, в сто раз. Исследователи впервые оценили глобальную густоту и биомассу грибов в верхних 15 см почвы. Самые плотные сети оказались в травяных экосистемах, - в степях и на лугах (но при распашке эти подземные транспортные инфраструктуры сокращаются примерно вдвое). В одной чайной ложке почвы может быть до 10 метров микоризной сети. А общая протяженность гиф, из которых состоит всепланетная грибная паутина, - 110 квадриллионов км, какая-то космическая цифра. В этих гифах запасено около 300 мегатонн углерода. Выведение углерода из атмосферы в почву - еще одна важнейшая экологическая роль грибов. Да куда бы мы без них! Если б не микоризные грибы, растения попросту не смогли бы выйти на сушу 400 миллионов лет назад, - в начале времен грибные гифы заменяли корни растениям, извлекая минералы из каменистого субстрата. И сейчас ежегодно трудолюбивые грибы перемещают по 4 миллиарда тонн углекислого газа в почву, аккумулируя значительную часть антропогенных выбросов (11%). Работа кипит - скорость движения потоков внутри сетей достигает 120 микрометров в секунду. Ученые Общества защиты подземных сетей призывают и нас поактивней защищать подземные сети, - их роль в экосистемах сильно недооценивалась. Миром правят симбиозы! На фото - плодовое тело гриба и его обычно скрытое под землей подлинное тело (и мозг?) - грибница.

Будь в тренде IT! Горячие новости, инновационные технологии и актуальные тренды ждут тебя в нашем канале. Присоединяйся сейчас и иди в ногу с развитием технологий! 💻🚀

 Комета Чурюмова-Герасименко прямо-таки расцвела после колоризации снимков, сделанных аппаратом "Филы". Напомню, что зонд «Розетта» в конце 2014 года подлетел к комете и выпустил спускаемый аппарат "Филы", который успешно прикометился, нашел там воду, аминокислоты и наделал фоточек. Диаметр кометы - 4 км, но пишут, что утес на первом фото высотой почти в километр. У кометы такая странная форма, потому что она образовалась в результате слияния двух небесных тел. Ось вращения кометы проходит через узкий перешеек, соединяющий между собой ее части. https://vk.com/video-78004698_456240626

 Продолжение видео про гориллу, который переживал из-за ссоры с подругой. Пришел мириться. Интересно, что тут они не пытаются спастись от дождя, как гориллы в других подобных видео. Может, она специально от обиды вышла под дождь? Самца, кстати, зовут Киомаса, дело происходит в японском зоопарке Хигасияма в городе Нагоя. https://vk.com/video-78004698_456240625

 А ведь не все, наверное, видели великий мульт про внутреннюю жизнь клетки, созданный еще в 2006 году Гарвардским университетом и компанией XVIVO. Вспомнил его в связи с предыдущим постом про движение везикул в клетке, - в ролике среди прочего как раз показано, как торжественно шествует шагающий белок кинезин по микротрубочке и тащит большую везикулу. Публикую тут только этот отрывок, а то трехминутный ролик может слишком долго грузиться, - линк на полную версию в комменте. Очень рекомендую! Прошло 20 лет, а сравнимой по мощи визуализации на эту тему почему-то так и не создали… https://vk.com/video-78004698_456240624

 «Внутриклеточный траффик в реальном времени Внутри клетки лука крошечные везикулы движутся без остановки, переносимые невидимыми токами, направляясь к ядру, как будто следуя идеально проложенным маршрутам. Всё находится в движении. Всё скоординировано», - 📷 Lázaro Arturo Góngora Hernández Эти пузырьки с разными ценными биомолекулами тащат вдоль распорок цитоскелета моторные белки, такие как кинезины, используя для транспортировки энергию АТФ. https://vk.com/video-78004698_456240623

Крабовидная туманность, снятая Уэббом, стала еще прекрасней за счет синхротронного излучения – молочного дымчатого тумана на фото. Его завихрения создают электроны, движущиеся вдоль силовых линий магнитного поля с околосветовыми скоростями. Всю эту карусель крутит пульсар – сердце туманности, быстро вращающаяся нейтронная звезда. Ее масса как у обычной звезды, а радиус – 25 км, как у небольшого астероида. Плотность нейтронной звезды выше, чем у ядра атома! И вдобавок она вращается со скоростью 30 оборотов в секунду. Нейтронная звезда где-то там в самом центре, белая, на ней как бы фокусируется молочная дымка синхротронного излучения, рисующего контуры электромагнитного поля пульсара. Вообще, синхротронное излучение можно заметить во всем электромагнитном спектре, - а так, как на фото, оно выглядит в инфракрасном диапазоне, доступном прибору NIRCam Уэбба.

 Как быстро растет наша способность видеть микромир! Вот три картинки, которые я публиковал по отдельности в разные годы. На первой – снимки молекул, сделанные с помощью атомно-силового микроскопа по методике, разработанной 2009 году в лаборатории IBM в Цюрихе. Там, кстати, видны не только ковалентные связи между атомами в молекуле, но и слабые водородные связи между молекулами (каждая из молекул размером где-то в нанометр). Десять лет назад мы увидели, что учебники химии не врут - молекулы действительно так выглядят. В центре второй картинки, сделанной семь лет назад Дэвидом Надлингером в стенах Оксфордского университета - уже один единственный атом (положительно заряженный атом стронция). Третья попала на обложку Nature в 2023 году. Это изображение кольцеобразных супрамолекул, включающих шесть атомов рубидия и один атом железа. Первые рентгеновские снимки отдельных атомов, сделанные с помощью синхротронного излучения, позволяют не просто увидеть атомы, но и отличить атомы разных химических элементов друг от друга. Еще недавно методы рентгеновской визуализации могли отображать только группы из тысяч атомов. А новый метод рентгена атомов, суть которого в объединении сверхъяркого «фонарика» - синхротрона, - и сканирующего туннельного микроскопа, позволяет увидеть не просто каждый атом, но и его тип. Ну разве не потрясающе быстро развивается наука? Хотя, конечно, верно и обратное - слишком медленно!

 ротрона четвертого поколения, можно будет рассмотреть тайную жизнь вирусов без кристаллизации - в динамике, в естественных условиях. А что касается историков, - помните обуглившиеся свитки из библиотеки Геркуланума, погребенной извержением Везувия? Как раз с помощью сканирования на синхротроне удалось получить тысячи срезов папируса и сделать из них 3D-изображения свитков, - трехмерные томограммы, с которыми теперь работают расшифровщики. Вот еще пример. В 2001 году талибы взорвали гигантские статуи Будды, украшавшие храм в афганском городе Бамиане. За развалинами обнаружились росписи VII века н. э. Анализ росписей, сделанный на французском синхротроне ESRF, показал, что их нанесли масляными красками. А ведь когда-то считалось, что масляные краски изобрёл Ян ван Эйк, живший на семь столетий позднее древних афганских мастеров. Запуска СКИФа ждёт и множество ученых других специальностей. Пишут, что эксперименты начнутся в октябре.

В наукограде Кольцово Новосибирской области достроили наконец синхротрон «СКИФ». Напомню, как работает один из самых ярких фонариков планеты и что удивительного можно разглядеть в его свете. Трудно найти иголку на полу в тусклой комнате. Но с мощным фонариком проще: яркий свет отразится от иголки, и вы её найдёте по блику. Синхротронное излучение - как фонарик, только его излучение состоит в основном из рентгеновских лучей, причем очень мощных и сконцентрированных. Благодаря тому, что рентгеновские волны очень короткие, в таком свете видны крошечные объекты: живые клетки и их органеллы, молекулы и даже отдельные атомы. Эти лучи могут просветить что угодно. Чем больше яркость, тем чётче картина и тем быстрее её можно увидеть (это важно, ведь процессы в микромире идут на огромных скоростях). В мире уже появились и более мощные источники синхротронного излучения, но они не пригодны для изучения биологических объектов – жесткое рентгеновское излучение сразу разрушает их. А на СКИФе смогли добиться невиданной ранее экстремальной фокусировки пучка, дающего максимально сфокусированный свет – поэтому для живых объектов ярче фонарика нет. Синхротронное излучение предсказали в 1944 году советские физики Дмитрий Иваненко и Исаак Померанчук, - они поняли, что если разогнать по кругу электроны до скорости, близкой к скорости света, то они, вращаясь, будут сбрасывать часть энергии в виде излучения. Оно включает весь спектр - и видимый свет, и ультрафиолет, и инфракрасное, и рентгеновское излучения. Чтобы получить синхротронное излучение, строят синхротроны – это ускоритель частиц размером со стадион, по "беговой дорожке" которого летят электроны. За секунду электрон успевает облететь полукилометровое кольцо сотни тысяч раз. Но энергия электрона быстро тратится, поэтому, чтобы скорость не падала, вместе с поворотными магнитами вдоль кольца ускорителя расставляют мощные акселераторы, которые компенсируют электронам энергетические затраты. Пролетая мимо отходящего от кольца канала, пучок электронов отправляет туда порцию излучения — сотни миллионов раз в секунду. Ни одна кинокамера не снимает с такой частотой. Имея на конце рукава соответствующую оптику, можно снимать своего рода «рентгеновское кино», чтобы разобраться в сверхбыстрых процессах. Такая мегамашина нужна всем: от вирусологов до историков. Синхротронное излучение позволило установить структуру рибосомы — «фабрики белков» живой клетки. Кристаллограф Ада Йонат получила за эту работу в 2009 году Нобелевскую премию по химии. На синхротронах изучают и отдельные биомолекулы: 70% изученных белков «рассмотрели» именно на этих установках. В марте 2020 года британский синхротрон третьего поколения Diamond Light Source помог быстро расшифровать структуру поверхностного белка коронавируса SARS-CoV-2 и начать поиск лекарства, которое бы этот белок блокировало. Но для этого пришлось очень долго и мучительно выращивать белковый кристалл (удачным оказывается один из тысячи). А с яркостью СКИФа, синх

жаропонижающее, 📷 Julius Kramer