Биологи обнаружили, что грибы «потеют» для охлаждения
Рассмотрев десятки видов грибов, ученые выяснили, что те всегда остаются холоднее окружающей среды. Чтобы поддерживать низкую температуру, они активно испаряют влагу. Эту особенность предложено использовать для создания экономичных «грибных холодильников».
Пигменты разных цветов по-разному поглощают и отражают излучение. Поэтому ученые из американского Университета Джонса Хопкинса решили исследовать, как пигменты влияют на терморегуляцию грибов. Они рассмотрели множество видов через инфракрасную камеру и обнаружили, что все они заметно холоднее окружающей среды, независимо от цвета. Оказалось, что такая особенность свойственна даже одноклеточным грибам вроде дрожжей, а для охлаждения они испаряют воду со своей поверхности. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале PNAS.
После первых полевых наблюдений с ИК-камерой профессор Артуро Касадеваль (Arturo Casadevall) и его команда провели более детальные эксперименты в лаборатории. Изучив десятки видов грибов, они обнаружили, что некоторые из них остаются на один-два градуса холоднее окружающей среды, а некоторые (например, вешенки) охлаждаются на целых шесть градусов. Температура ниже среды поддерживается и в колониях всех 19 исследованных учеными одноклеточных видов, включая дрожжи и пенициллы. Даже если температура вокруг была близка к точке замерзания воды, грибы оставались слегка холоднее нее.
На снимках ИК-камеры видно, что колонии микроскопических грибков также остаются холоднее внешней среды / ©Cordero et al., 2023
По-видимому, холод — не просто пассивное свойство грибов; они активно поддерживают такую температуру своего «тела». Это показали дополнительные эксперименты, поставленные при разных температурах и влажности воздуха. Высокая влажность снижает интенсивность испарения воды, и она действительно затрудняла охлаждение грибов. Испарение — процесс эндотермический, он идет с заметным поглощением тепла. Таким же способом охлаждается и человеческий организм, выделяя пот, который затем испаряется с кожи.
Простейший портативный «грибной холодильник» / ©Cordero et al., 2023
Испарение воды сквозь поры на поверхности листьев помогает охлаждаться и растениям, однако у «высших» грибов этот механизм работает намного эффективнее. По-видимому, это достигается за счет наличия гимениального слоя, где расположены спороносные органы. Он часто образует пластинчатые или пористые структуры, которые заметно увеличивают площадь поверхности, через которую может идти испарение влаги. Для чего грибам нужна прохладная температура, пока неизвестно.
Однако авторы работы полагают, что гипотермические свойства грибов можно использовать для создания «биохолодильников». Ученые продемонстрировали это, поместив около 500 граммов шампиньонов в пластиковую емкость, через которую прогоняли воздух с помощью вентилятора. Емкость установили в контейнер побольше, и холодный «грибной» воздух позволил поддерживать в нем температуру на десять градусов ниже окружающей среды.
