O Micélio como a Internet da Natureza – Paul Stamets

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Para iniciar esse ano de 2010,  segue traduzido o primeiro capítulo do livro “Mycelium Running (How Mushrooms Can Help Save the World)“, ainda sem nome em português, do Micologista e Escritor Paul Stamets.


 

O Micélio como a Internet da Natureza

A rede de micélios é composta por uma membrana entrelaçada de cadeias celulares, continuamente se ramificando, como uma única parede celular grossa.

A rede de micélios é composta por uma membrana entrelaçada de cadeias celulares, continuamente se ramificando, como uma única parede celular grossa.

A História das redes de fungos

Animais tem uma relação mais próxima com os fungos do que qualquer outro reino. Mais de 465 milhões de anos atrás nós dividimos um ancestral comum. Os fungos evoluíram meios de digerir externamente a comida secretando ácidos e enzimas em sua área imediata de contato e então absorver nutrientes usando cadeias celulares em forma de redes. Muitos fungos se associaram a plantas, que careciam enormemente desses sucos digestivos. Micologistas acreditam que essa aliança permitiu às plantas habitarem a Terra por volta de 400 milhões de anos atrás.
Muitos milhões de anos mais tarde, um ramo evolucionário dos fungos deu início ao desenvolvimento de animais. Este ramo dos fungos evoluiu para capturar nutrientes cercando sua comida com sacos celulares, em essência estômagos primitivos. Quando as espécies emergiram dos ambientes aquáticos, organismos adaptaram meios de prevenir a perda de umidade. Nas criaturas terrestres, emergiram peles compostas por muitas camadas de células como uma barreira contra a infecção. Tomando um diferente caminho evolucionário, o micélio conservou sua forma de rede de cadeias celulares entrelaçadas e foi para o subsolo formando uma vasta teia de alimentos onde várias vidas floresceram.

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A Revista “Mycology” destacou este âmbar de 15 a 20 milhões de anos com um cogumelo incrustado,denominado Aureofungus Yaniguaenses, que data do período Mioceno, e coletado na República Dominicana. Estima-se que o mais antigo cogumelo em âmbar tem de 90 a 94 milhões de anos.

Cerca de 250 milhões de anos atrás, na fronteira entre o período Permiano e o Triássico, uma catástrofe erradicou 90% das espécies da Terra quando, de acordo com alguns cientistas o choque de um meteorito aconteceu. Maremotos, rios de lava, gases quentes e ventos de 1000 milhas por hora açoitaram o planeta. A Terra escureceu sob a nuvem de destroços, causando extinção em massa de plantas e animais. Os fungos herdaram a Terra surgindo para reciclar os campos de destroços pós-cataclísmicos. A Era dos Dinossauros começou, e então terminou 185 milhões de anos mais tarde quando outro choque de meteorito causou uma segunda extinção em massa. Mais uma vez os fungos emergiram e muitos se associaram simbioticamente a plantas para a sobrevivência. Os clássicos cogumelos, rígidos e de chapéu, tão comuns hoje, são descendentes de variedades que precedem esse segundo evento catastrófico. (O mais antigo cogumelo conhecido – conservado em âmbar e coletado em Nova York – data do Cretáceo, 92 a 94 milhões de anos atrás. Cogumelos evoluíram suas formas básicas bem antes do mais distante ancestral mamífero dos humanos.) Os micélios guiaram o curso dos ecossistemas favorecendo sucessões de espécies. Fundamentalmente o micélio prepara seu ambiente imediato para eu benefício cultivando ecossistemas que abastecem suas cadeias de alimentos.

Micrografia de astrócitos(células e forma de estrela)cerebrais. Redes de neurônios criam caminhos para a distribuição da informação. Redes de micélios compartilham esta mesma estrutura.

Micrografia de astrócitos(células e forma de estrela)cerebrais. Redes de neurônios criam caminhos para a distribuição da informação. Redes de micélios compartilham esta mesma estrutura.

Os Eco-teóricos James Lovelock e Lynn Margulis, vieram com a ‘Hipótese de Gaia’, que sugere que a biosfera do planeta pilotou inteligentemente seu curso para sustentar e gerar novas vidas. Eu enxergo o micélio como a teia viva que manifesta a inteligência natural imaginada pelos teóricos de Gaia. O micélio é uma membrana sensitiva exposta, consciente e reativa a mudanças em seu ambiente. Conforme pessoas, cervos ou insetos andam através das redes de filamentos sensitivos, deixam impressões e o micélio percebe e responde a esses movimentos. Uma estrutura complexa e cheia de recursos para compartilhar informação, o micélio pode se adaptar e evoluir através das sempre mutantes forças da natureza. Eu sinto especialmente que isso é verdade ao entrar em uma floresta depois de uma chuva quando, eu acredito, que as membranas entrelaçadas do micélio despertam. Essas membranas sensitivas agem como uma consciência coletiva de fungos. Conforme seu metabolismo avança o micélio emite atrativos, conferindo doces fragrâncias à floresta e conectando ecossistemas e suas espécies por meio de rastros aromáticos. Como uma Matrix, uma super auto-estrada biomolecular, o micélio está em constante diálogo com seu ambiente, reagindo e governando o fluido de nutrientes essenciais de forma cíclica através das cadeias de alimentos.

 

Um diagrama de sistemas de compartilhamento de informação sobrepostos que compreende a Internet.

Um diagrama de sistemas de compartilhamento de informação sobrepostos que compreende a Internet.

Eu acredito que o micélio opera em um nível de complexidade que excede os poderes computacionais dos nossos mais avançados computadores. Eu vejo o micélio como a Internet natural da Terra, uma consciência com a qual podemos ser capazes de nos comunicar. Através de ‘cross-species interfacing’, nós podemos um dia trocar informações com essas sensitivas redes celulares. Pelo fato destas redes neurológicas externalizadas perceberem qualquer impressão sobre elas, de pegadas a galhos de árvores caídos, elas podem transmitir enormes quantidades de informação considerando os movimentos de todos os organismos através da paisagem. Uma nova Bio ciência Pioneira pode nascer, dedicada a programar redes microneurológicas para monitorar e responder a ameaças ambientais. Teias de micélios podem ser usadas como plataformas de informação para ecossistemas de mico engenharia.

 

Limo, Physarum Polycephalum, escolhe o caminho mais curto entre duas rotas de um labirinto que levam à comida. Evitando caminhos sem saída. Em um artigo controverso Toshuyki Nakagaki sugere se tratar de uma forma de inteligência celular.

Limo, Physarum Polycephalum, escolhe o caminho mais curto entre duas rotas de um labirinto que levam à comida. Evitando caminhos sem saída. Em um artigo controverso Toshuyki Nakagaki sugere se tratar de uma forma de inteligência celular.

A idéia de que um organismo celular pode demonstrar inteligência pode parecer radical se não for trabalhada por pequisadores comoToshuyiki Nakagaki (2000). Ele colocou um labirinto sobre uma placa de petri cheia de nutriente agar e introduziu nutritivos flocos de aveia na entrada e na saída. Ele então inoculou a entrada com uma cultura do mofo viscoso Physarum Polycephalum sob condições estéreis. Conforme ele cresceu pelo labirinto, constantemente escolheu o caminho mais curto para os flocos de aveia no final, rejeitando caminhos sem saída e saídas vazias, demonstrando uma forma de inteligência de acordo com Nakagami e seus companheiros pesquisadores. Se isso for verdade, então as redes neurais de micróbios e micélios podem ser profundamente inteligentes.

Alguns estudos recentes apóiam este nova perspectiva – que fungos podem ser inteligentes e podem ser nossos aliados em potencial, talvez sendo programados para coletar informação ambiental, como sugerido acima, ou para se comunicar com chips de silício em uma interface de computador. Imaginando fungos como nano condutores em mico computadores, Gorman (2003) e seus companheiros  pesquisadores da Universidade North Western, manipularam o micélio da Aspergillus Níger para alojar ouro em seu DNA, em efeito criando micélios condutores de potencias elétricas. A NASA comunicou que microbiólogos da Universidade do Tennesee, guiados por Gary Sayler , desenvolveram um acidentado chip de computador biológico acomodando bactérias que brilham ao sentirem poluentes de metais pesados à PCB’s (Miller 2004). Tais inovações fazem alusão à nova microbiologia em um horizonte próximo. Trabalhando em conjunto, redes de fungos e bactérias ambientalmente reativas poderiam nos prover com informação sobre PH, detectar nutrientes e dejetos tóxicos e até medir populações biológicas.

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Culturas como esta do, ainda sem nome, cogumelo Psilocybe californiano se enrolam em espiral como um ciclone enquanto crescem; a taxa de crescimento aumenta com o tempo.

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Várias esteiras de micélios do cogumelo Armillaria crescem em espiral, matando uma floresta em Montana. Uma vez mortas essas árvores se tornam altamente inflamáveis.(Veja a figura 60 para uma amostra maior do Armillaria, o maior

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fungos no Espaço?

Furacão Isabella se aproxima da América do Norte em outubro de 2003.

Furacão Isabella se aproxima da América do Norte em outubro de 2003.

Fungos podem não ser únicos da Terra. Cientistas teorizam que a Vida está espalhada pelo Cosmos a fora, e que é provável de existir em qualquer lugar que exista água em estado líquido. Recentemente cientistas detectaram um distante planeta, a 5600 anos-luz de distância, que se formou há 13 bilhões de anos atrás, velho o bastante para a que a vida tenha se desenvolvido e se tornado extinta várias vezes (Savage ET AL. 2003). (Levou 4 bilhões de anos para a vida evoluir na Terra). Dessa forma, mais de 120 planetas fora do nosso sistema solar foram descobertos e mais estão sendo descobertos de poucos em poucos meses. Astrobiólogos acreditam que os precursores do DNA, ácidos prenucléicos, estão formando Cosmos a fora uma inevitável conseqüência de matéria enquanto se organiza, e eu tenho poucas dúvidas que eventualmente iremos vislumbrar planetas para comunidades micológicas. O fato da NASA ter fundado o Instituto de Astrobiologia e a imprensa da Universidade de Cambridge ter iniciado o  International Journal of Astromycologyé é um forte apoio para a teoria que a Vida brota da matéria e é
provavelmente distribuída vastamente pelas galáxias. Eu prognostico que um Interplanetary Journal of AstroMycology surgirá quando fungos forem descobertos em outros planetas. É possível que o protogermplasma possa viajar através da expansão galática em cometas ou carregados por ventos estelares. Esta forma de migração protobiológica interestelar, conhecido como panspermia, não soa tão forçado hoje como soava quando foi incialmente proposta por Sir Fred Doyle e Chandra Wickramasinghe no início dos anos 70. A NASA considerou a possibilidade de usar fungos para colonização interplanetária. Agora que aterrissamos em Marte, a NASA leva a sério as conseqüências desconhecidas que nossos micróbios terão ao colonizar outros planetas. Esporos não tem fronteiras.


O Arquétipo Micelial

Galáxias em espiral conforme o mesmo padrão arquetípico dos furacões e micélios

Galáxias em espiral conforme o mesmo padrão arquetípico dos furacões e micélios

A natureza tende a basear-se nos seus sucessos. O arquétipo micelial pode ser visto em toda parte do Universo: padrões de furacões, matéria negra e a Internet. A similaridade de forma com o micélio talvez não seja mera coincidência. Sistemas biológicos são influenciados pelas leis da física, e pode ser que o micélio explore o ímpeto natural da matéria, assim como o salmão tira vantagem das marés. A arquitetura do micélio se assemelha com padrões previstos na teoria das cordas, e astrofísicos teorizam que as formas mais conservadoras de energia no universo seriam organizadas como filamentos de matéria-energia. A combinação desses fios se assemelha a arquitetura do micélio. Quando a Internet foi projetada, sua estrutura de teia maximizou a inundação de dados e o poder computacional, minimizando os pontos críticos sobre os quais o sistema é dependente. Eu acredito que essa estrutura da Internet é simplesmente uma forma arquetípica, uma conseqüência inevitável de um modelo evolucionário previamente provado, que é também visto no cérebro humano; diagramas de redes de computadores carregam semelhanças tanto com matrizes miceliais quanto neurológica nos cérebros dos mamíferos (ver figura 3 e 4). Nossa compreensão das redes de informações em suas muitas formas levará a um salto quântico no poder computacional humano.

 

Micélio na Rede da Vida

Como uma estratégia evolucionária, a arquitetura micélial é fascinante: uma parede celular espessa, em contato direto com uma miríade de organismos hostis, e ainda assim tão penetrante que um único centímetro cúbico de solo contém células fúngicas suficiente para cobrir mais de 8 milhas se colocado de ponta a ponta. Eu calculo que cada passo que eu dou gera impacto em mais de 300 milhas de micélio. Esses tecidos fúngicos se estendem através dos poucos centímetros de topo de praticamente todas as massas de terra que suportam a vida, compartilhando o solo com legiões de outros organismos. Se você fosse um organismo minúsculo no solo de uma floresta, você estaria enredado em uma atividade carnavalesca, com micélios constantemente se movendo pelas paisagens subterrâneas como ondas celulares, através de bactérias dançantes e protozoários nadadores com nematóides correndo como baleias através de um oceano microcósmico da vida.

Ao longo do ano, fungos decompõe e reciclam restos de plantas, filtram micróbios e sedimentos que escoam, e restauram o solo. No fim, um solo apto para sustentar vida é criado dos detritos, particularmente madeira morta. Estamos agora entrando em um tempo onde “micofiltros” de certas espécies de cogumelos podem ser construídos para destruir resíduos tóxicos e prevenir doenças, como infecções por coliformes ou por bactérias “staph”, e protozoários e pragas causados por organismos que carregam doenças. Em um futuro próximo poderemos orquestrar espécies selecionadas de cogumelos para administrar sucessões de espécies. Enquanto os micélios nutrem as plantas, os cogumelos em si são nutrientes para, vermes, insetos, mamíferos, bactérias e outros fungos parasitas. Eu acredito que a ocorrência e a decomposição de um cogumelo pré-determina a natureza e a composição das populações abaixo de si em seu “nicho habitativo” .

Close em um micélio.

Close em um micélio.

Em qualquer lugar que uma catástrofe gere um campo de detritos – sejam árvores caídas ou derramamento de óleo, vários fungos responderão com ondas de micélios. Essas habilidades adaptativas refletem a profunda ancestralidade e diversidade dos fungos – resultando na evolução de todo um reino com cerca de 1 a 2 milhões de espécies. Fungos superam as plantas em números em pelo menos 6 para 1. Cerca de 10% dos fungos são chamados de cogumelos (Hawkswoth 2001), e cerca de 10% apenas de espécies de cogumelos foram identificadas, o que mostra que nosso conhecimento taxonômico dos fungos é excedido pela nossa ignorância em pelo menos uma ordem de magnitude. A diversidade surpreendente dos fungos exprime a complexidade necessária para um meio-ambiente saudável. O que vem se tornando incrivelmente claro para os micologistas é que proteger a saúde do ambiente está diretamente relacionado ao nosso entendimento dos papéis complexos das populações de fungos. Nossos corpos e o que nos cerca são habitats com sistemas imunológicos; fungos são a ponte comum entre os dois.

Todos os habitats dependem diretamente desses aliados fungos, sem os quais o sistema de suporte à vida na Terra rapidamente entraria em colapso. As redes de micélios mantêm o solo unido e aerado. Enzimas de fungos, ácidos e antibióticos afetam dramaticamente a estrutura dos solos (Ver pág 16). Dando seguimento às catástrofes, a diversidade de fungos ajuda a restaurar habitats devastados. Tendências evolucionárias geralmente levam ao aumento da biodiversidade. Entretanto, graças às atividades humanas estamos perdendo muitas espécies antes mesmo de conseguirmos identificá-las. De fato, conforme perdemos espécies estamos experimentando a degeneração – voltando atrás no relógio da biodiversidade, o que é um terreno perigoso em direção ao colapso ecológico em massa. A interconectividade da Vida é uma verdade óbvia que ignoramos para nosso próprio risco.

Nos anos 60, o conceito de “viver melhor através da química” se tornou o ideal enquanto, plásticos, fusão de metais, pesticidas, fungicidas e petroquímicos nasceram em laboratório. Quando esses sintéticos eram liberados na natureza, eles freqüentemente tinham um efeito dramático e inicialmente desejável sobre seus alvos. Porém eventos nas últimas décadas têm demonstrado que muitas dessas invenções eram de fato frutos amargos da ciência que cobrariam taxas pesadas à nossa biosfera. Aprendemos agora que precisamos caminhar suavemente pela teia da vida, ou então ela vai de desfiar sob nossos pés.
Fungicidas tóxicos como methyl bromide, uma vez lançados, não só afetam as espécies alvo mas também organismos que nada tem a ver, e suas cadeias alimentares, além de ameaçar a camada de ozônio. Inseticidas tóxicos freqüentemente conferem uma solução temporária até que a tolerância seja atingida. Quando os benefícios naturais dos fungos foram sendo reprimidos, as necessidades por fertilizantes artificiais aumentaram, criando um ciclo de dependência química, em último caso interrompendo a sustentabilidade. No entanto podemos criar ambientes micológicos sustentáveis introduzindo parcerias de plantas e fungos (mycorrhisal e endothytic ) em combinação com matéria vegetal em decomposição com  micélios de cogumelos saprofíticos. Os resultados dessas atividades fúngicas incluem um solo saudável, comunidades biodinâmicas e ciclos renováveis sem fim. A cada ciclo, a profundidade do solo aumenta assim como a capacidade para a biodiversidade.

Viver em harmonia com nosso ambiente natural é a chave para nossa saúde, tanto como indivíduos quanto como espécie. Nos somos um reflexo do ambiente que nos deu a luz. Destruir brutalmente os ecossistemas que suportam a vida é a mesma coisa que suicídio. Recrutando fungos como aliados, podemos compensar os danos ambientais gerados pelos humanos, acelerando a decomposição orgânica de campos inteiros de detritos que nós criamos – tudo desde devastar florestas até construir cidades. Nosso crescimento, relativamente súbito, como uma espécie destrutiva está desgastando os sistemas fúngicos de reciclagem da natureza. A cascata de toxinas e detritos gerada pelos humanos, desestabiliza os ciclos de retorno de nutrientes, causando colheitas infrutíferas, aquecimento global, mudanças climáticas, e num cenário mais assustador, acelerando o passo para uma eco catástrofe por nossas próprias mãos. Como ruptores ecológicos, humanos desafiam os sistemas imunológicos dos ambientes até seus limites. A regra da natureza é que quando uma espécie excede a capacidade de seu ambiente hospedeiro, sua cadeia alimentar entra em colapso e a doença surge devastando os organismos mais ameaçados. Eu acredito que podemos nos reequilibrar com o ambiente utilizando micélios para regular o fluxo de nutrientes. A era da medicina micológica está à nossa frente. Agora é a hora de assegurar o futuro de nosso planeta e nossas espécies com a parceria dos micélios.

 

fig0075Figura 7 –  Modelo de computador da matéria escura do universo. Em conjunto com a “teoria das cordas”, mais de 96% da massa do universo é teorizada como composta por estes filamentos moleculares.note que as galáxias se entrelaçam como uma matrix micelial.

 

 

 

 


Texto traduzido e imagens retiradas do Livro “Mycelium Running” de Paul Stamets

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