Adieu pétrole : les champignons, biotechnologie du futur !

Il y a des centaines de millions d'années, ils ont commencé à coloniser les terres émergentes, se cachant dans les arbres et autres plantes, rampant à travers le sol. Ils ont progressivement étendu leur royaume invisible. Ni animaux ni plantes. Les champignons font partie de l’un des plus grands royaumes de la nature, le royaume des champignons. C'est une famille diversifiée, mettant en vedette des géants plus grands qu'une baleine blanche, et en bien plus grand nombre, les lys poussent de la taille d'un grain de poussière. Ils ont survécu aux grandes périodes glaciaires, les vagues d’extinction massive des espèces, et l'avènement des premiers humains en développant une forme d'intelligence unique qui leur a permis de s'adapter aux conditions les plus extrêmes et colonisent à peu près tous les environnements écologiques. Aujourd'hui, les champignons répandent leurs filaments dans les laboratoires du monde entier, où leurs prodigieux talents de bâtisseurs, conducteurs, ingénieurs réseau et chimistes sont des chercheurs inspirants. Certains scientifiques rêvent déjà d’exploiter les capacités étonnantes de ces organismes primitifs mais hautement sophistiqués. pour résoudre des problèmes brûlants tels que la pollution des sols, la désertification, et même la fragilité des réseaux de télécommunications. A peine avons-nous le dos tourné que des hordes de champignons envahissent nos assiettes et transforment en moisissures même les plats les plus fins. Cette vile habitude explique probablement pourquoi les champignons ont inspiré tant de peur et de dégoût à travers les âges. Pourtant, lorsqu'une simple moisissure sur un melon produisit de la pénicilline à la fin des années trente, un événement qui a sauvé des millions de vies, les gens ont commencé à considérer les champignons sous un angle différent. Magnifique. Ils semblent désormais avoir trouvé de dignes ambassadeurs. L’un des plus charismatiques est le mycologue américain Paul Stamets. Après des décennies passées à connaître de très près les champignons et leurs puissantes molécules, son esprit bourdonne d’idées sur la façon dont elles pourraient être utilisées, le secteur médical n’étant qu’un parmi tant d’autres. Et si les champignons ne guérissaient pas seulement les humains mais aussi l’environnement ? L’une de mes grandes réalisations dans la vie est que les habitats ont des systèmes immunitaires tout comme nous le faisons, mais les champignons sont les ponts entre les deux. Avec les connaissances que nous avons maintenant, et ce n'est pas seulement moi, mais il y a plusieurs milliers d'autres mycologues dans le monde, nous avons le sentiment profond que ces champignons et champignons ont évolué d’une manière qui crée des habitats durables. Et sans habitats durables, vous et moi n’existerons pas. Et donc ces champignons ont une influence maternelle en créant des habitats qui nous donnent de la nourriture, des médicaments, et les écosystèmes qui sont durables. Que savons-nous réellement des champignons ? Outre l'aperçu que nous avons d'une tige et d'un chapeau qui sortent furtivement de la litière de feuilles de la forêt. Car leur véritable nature reste cachée sous nos pieds sous la forme de réseaux extrêmement denses qui s’étendent parfois sur des dizaines de kilomètres dans toutes les directions. Paul Stamets est convaincu que ce sont les tapis blancs du mycélium qui concentrent les principaux pouvoirs et les plus grandes promesses des champignons. Il y a du mycélium pratiquement partout. Tout est en dessous le sol ici. Vous pouvez voir ce blanc mycélium, et ce mycélium donne lieu aux champignons. Et donc, voyez-vous, c'est connecté. Et donc ce mycélium génère le champignon. Le mycélium aussi a un terroir. C'est un parfum fantastique. Et le mycélium forme des îles, et ils sont très denses. Et ils engloutir et manger les débris provenant des arbres, et ils faire du sol en fin de compte. Mais ce sont des lentilles mycéliennes qui se déplacent à travers les habitats tout le temps. Et donc l'environnement du sol est très dynamique. C'est en mouvement constant tout le temps. Et donc nous ont une vision très provinciale de la nature. Nous marcher sur un habitat, pas après pas. Chaque fois que nous faisons un pas, le mycélium rebondit ensuite. Donc, quand je descends et je marche sur, le mycélium bondit à la suite de vos pas, essayant de manger les nouveaux débris de bois et bâtons que vous avez créé. Rien ne peut arrêter ces minces filaments mycéliens, qui ne collent pas à la surface mais pénètrent au cœur des matériaux les plus durs. Sans leur dévouement inlassable à la décomposition, la planète aurait été depuis longtemps ensevelie sous des tonnes et des tonnes de débris organiques. Alors pourquoi ne pas exploiter leur incroyable capacité à nous débarrasser des déchets toxiques, qui n'est après tout qu'une autre matière première fongique ? C'était la prémisse de Paul Stamets lorsqu'il a inventé la mycorrhémédiation, une technique de décontamination des sols qui utilise le mycélium de certains champignons décomposeurs. Ce processus de décomposition, une forme de désassemblage moléculaire, ces choses se défont et décomposent les grosses molécules en plus petites. qui sont très utiles aux autres membres de la communauté écologique. Ce cours de cette décomposition possède de nombreuses propriétés différentes que nous pouvons utiliser pour décomposer les déchets toxiques. Et ainsi, au moment où la terre est souffrant d'une exposition aux toxines, érosion des habitats, surpopulation, déboisement, perte de l'intégrité du sol, les champignons se présentent avec des propriétés uniques qui peuvent résoudre tous ces problèmes avec un seul groupe. Et c'est ce que je trouve si excitant c'est que les solutions sont littéralement sous nos pieds. Ça a l'air bien, Jay. L'écotoxicologue Meg Pinzer collabore avec Paul Stamets sur des expériences de mycorhérédiation depuis de nombreuses années. Continuez simplement à ajouter le sédiments contaminés. Pour garantir que le mycélium se concentre sur la consommation de dérivés pétroliers hautement toxiques appelés HAP, il est filtré dans une sorte de cours d'induction gastronomique à grande vitesse en utilisant quelques copeaux de bois comme apéritif. Devrions-nous ajouter le reste en haut ? Bien sûr. Donc ceci le bol ici contient des sédiments contaminés par des HAP. Et l’idée derrière l’expérience à moyenne échelle est que tu grandis le mycélium infusé dans ces copeaux d'aulne en présence du sol contaminé, quel est le matériau ici, le matériau noir foncé. L’idée est de placer les copeaux fongiques entre les sédiments contaminés. Donc si vous mettez une couche de mycélium au fond et une couche sur le dessus, dans le courant d'une semaine ou deux, les mycéliums vont pousser ensemble et se trouver. Et ce faisant, ils se développent à travers les sédiments contaminés, qui sont le matériau noir montré ici. Et ce faisant, ils mangent littéralement les HAP présents dans les sédiments. Les souches fongiques que Meg Pinzer sélectionne disposent d’un vaste champ d’action au-delà du laboratoire. Il existe des centaines de sites industriels abandonnés dans le nord-ouest du Pacifique dont les sols ont accumulé des concentrations d'hydrocarbures au fil des décennies qui sont parfois plus élevées que dans un glissement d'huile. L'ingénieur environnemental Howard Sprouse a lancé un projet pilote de mycorhérédation dans l'une de ces friches industrielles, un ancien dépôt d'entretien de camions. On dirait que tu es un peu gelé. Au laboratoire, de nombreux, nombreux, nombreux types de composés ont été dégradés par de nombreux types de champignons différents. Dès que tu prends ces champignons dehors dans le grand monde, où ils doivent concourir avec tous les autres organismes présents dans le sol, et où ils doivent pouvoir vivre dans toutes sortes d'environnements, cela sépare les uns qui peut faire le travail en laboratoire efficacement de ceux qui travaillent à l'extérieur. Ces champignons sont vivants. Et quand on met ça dans le sol, nous mettons cet organisme dans le sol, et il reste en vie. Et c'est ce qui se passe dans la nature. Dans la nature, ces champignons poussent dans le sol trois cent soixante-cinq jours par an. Nous marchons sur le sol. La plupart du temps, nous ne savons même pas ce qui se passe. Ils ont faim et ils n’arrêtent jamais de manger. Pour donner une idée de la cupidité du champignon décomposeur, Une seule remorque remplie de copeaux de bois inoculés avec du mycélium peut décontaminer cinq fois son propre volume de terres polluées. Mais que sont devenus les hydrocarbures ? Quelle ardoise de mains a fait disparaître les toxines ? La clé de cette énigme se trouve dans l’organisme lui-même, dans sa machinerie biologique incomparable. La raison pour laquelle le mycélium est un très bon choix pour la remédiation est qu'il s'agit d'une espèce très résistante. Ils ont une paroi cellulaire chitineuse, qui est très semblable à un crabe, ce qui leur permet de pouvoir proliférer dans des environnements très hostiles. Ils peuvent donc être exposés à des températures extrêmes, chaudes ou froides, dans des environnements où la salinité varie de élevée à faible. Et cette paroi cellulaire chitineuse les protège des substances toxiques et leur permet d'être dans le même environnement que les substances toxiques, sans être tuées. par le contaminant avec lequel ils se trouvent. Ces petites bulles blanches que vous voyez sur l'écran sont les enzymes extracellulaires. Et c’est vraiment important, car c’est ainsi que le mycélium va digérer l’huile. Il sécrète ces enzymes extracellulaires. L'onde enzymatique se déplace vers l'huile, et il commence à décomposer l’huile en molécules de plus en plus petites. Je trouve vraiment incroyable que quelque chose d’aussi simple que le mycélium, le simple mycélium dans l’assiette, ait le pouvoir de décomposer des contaminants qui sont si toxiques et si problématiques dans l’environnement. C'est un processus tellement élégant. Je ne pense pas on comprend même vraiment comment ça marche. Mais nous permettons simplement le simple outil, ce système fongique, pour aller dans l'environnement et le rendre beaucoup plus plus Il est bénéfique pour les gens de nettoyer un site. Et il est difficile de croire que c'est si simple, élégant petit processus qui nous permet de faire passer quelque chose d’un état toxique à un état moins toxique. Pourquoi voudrait-on confier la décontamination des sols à des enzymes fongiques plutôt qu’à des produits chimiques, qui agissent plus rapidement, coûtent parfois moins cher et fonctionnent quel que soit le type de terrain ? Ouais, c'est bien, Paul. Ouais, fais-la redescendre un peu pour moi. Howard Sprouse trouve la réponse lorsque le processus dans une zone d'essai sur site est terminé. Eh bien, c'est intéressant. Nous avons Il y a beaucoup de vers ici maintenant. C'est un bon signe. Si la température baisse encore, nous pourrons utiliser ce sol n'importe où. Nous avons ici du mycélium composté. Ça doit être bon pour les choses. Voyons voir quelle odeur ça a. Ça sent la terre pour moi. Dans la technologie de micro-remédiation, ce que vous obtenez ici, le contaminant a disparu. Les champignons, une fois leur travail terminé, il meurt. Et il, le processus de décomposition que les champignons ont commencé est poursuivi par d’autres micro-organismes du sol, et vous vous retrouvez avec un sol plus riche qu'il ne l'était au départ. Je prédis que dans un an que tu vas regarder ici, vous allez voir, au moins, ça va être recouvert d'herbe. Ça va reverdir. Si vous pouvez visualiser tout ce que vous voulez faire avec cette propriété, ce sera assez sain pour le faire. À la fin de la première série d’expériences menées par Paul Stamets et Meik Pinzer, de magnifiques touffes de pleurotes charnus avaient commencé à pousser sur les terres jusque-là polluées. Et contrairement à la pomme de Blanche-Neige, il n’y avait aucune trace de poison dans leur chair blanche et attrayante. Comme un habile prestidigitateur, les enzymes du champignon n'ont pas seulement fait disparaître les substances, ils les ont transformés en autre chose. Les humains exploitent cette étonnante alchimie depuis des milliers d’années pour produire des aliments de base allant du pain à la brioche, du miso au saké, et de la bière au Roquefort. Maintenant, cependant, Les enzymes fongiques sont au cœur d’un nombre croissant de processus industriels. Dans ces cuves de fermentation géantes, l'entreprise danoise Novozymes prépare des millions d'hectolitres de soupe enzymatique qui peut être utilisé pour des méthodes alternatives de fabrication de papier et de lunettes de soleil, de cosmétiques et de cardigans, sans parler de la lessive en poudre qui est censée laver plus blanc que blanc. Dans les laboratoires de la multinationale à Copenhague, Le travail du mycologue Mikhalko Sasa est d'identifier et de tester les enzymes fongiques les plus efficaces. Nous produisons des enzymes pour l'industrie des détergents depuis de nombreuses années, mais parfois les conditions peuvent changer. Et c'est un très bon exemple, parce que au moins dans cette partie du monde, nous voulons laver nos vêtements à une température plus basse. La température de l’eau va donc, espérons-le, être abaissée. Et cela, bien sûr, permet d'économiser beaucoup plus d'énergie. C'est donc une belle idée. Mais cela signifie que nous devons trouver de nouvelles enzymes pour les détergents. Même les chimistes les plus brillants ont leurs spécialités. Aspergillus et ses amylases, Trichoderma et ses cellulases, Humicola et ses clackanases, Fusarium et ses lipases. Bienvenue dans le monde de la chimie verte. Tous ces champignons ont une apparence très différente, mais non seulement ils ont une apparence différente, ils sont également physiologiquement très différents, parce qu’ils sont tous capables de produire différents types d’enzymes. Donc si nous recherchons une cellulase, par exemple, nous pourrions vouloir examiner un champignon comme celui-ci. Mais si nous cherchons une lipase, je me tournerais vers un autre champignon. La lipase est utilisée, par exemple, dans les détergents, parce que vous savez que lorsque vous cuisinez et préparez de la nourriture, vous pourriez avoir des des taches de graisse sur vos vêtements. Et ces taches grasses sont, bien sûr, à base de lipides. Donc si vous avez une lipase dans votre détergent, Cela enlèverait la tache lipidique sur vos vêtements. Dans les années 60, les scientifiques de Novozymes ont découvert les enzymes célèbres pour leur gourmandise qui ont fait des lessives en poudre l'incarnation du bonheur domestique, et depuis, ils ont mis au point des cocktails enzymatiques de plus en plus sophistiqués. Au cœur de cette recherche se trouve le plus grand trésor de Novozymes. Des dizaines de milliers de souches fongiques sommeillent dans un nuage d’azote. Des étendues gelées du Groenland aux pentes volcaniques et aux jungles de Bornéo, Mikhalko Sasa recherche continuellement des espèces capables de survivre dans les mêmes conditions extrêmes que celles rencontrées dans l’industrie. Encore, la perle rare se cache parfois juste au-delà des limites de la ville. Dans une zone comme celle-ci, vous trouverez des milliers d'espèces de champignons. Et beaucoup d'entre eux ils ne seraient pas décrits, donc nous ne savons pas réellement quels sont leurs noms, ni comment ils s'appellent. Mais où que tu ailles, il y a des champignons partout, que ce soit dans le froid, dans le désert ou dans la nature. vous êtes, bien sûr, dans les régions subtropicales et tropicales. Donc ils sont partout. C'est juste une question de savoir comment les trouver et comment les isoler. L'eau d'une piscine stagnante pourrait contenir une enzyme qui adoucit le cuir d'un sac à main. sans les inconvénients des produits chimiques polluants. Il faut cependant encore le peaufiner et l'apprivoiser. La tâche de transformer une simple enzyme en stucanovite La tâche incombe aux concepteurs de protéines. Ils coupent, collent et assemblent des enzymes fongiques. Par exemple, ils greffent une protéine capable de résister à des températures extrêmes sur une enzyme capable de décomposer les lipides. Le résultat est une chimère, une superenzyme qui combine diverses caractéristiques et remplace parfaitement l’un des maillons de la chaîne chimique normale. On peut donc dire que notre société est largement basée sur le pétrole. Et Je pense que c'est une application ou un endroit où nous pouvons vraiment remplacez-le par des enzymes. De nombreux processus qui sont basé sur le pétrole aujourd'hui dans la société. Et je pense que peut-être un exemple serait de trouver des bioplastiques à la place. Et c’est peut-être même un bon exemple. Je les utilise des plats de petry tous les jours, qui sont, bien sûr, fait en plastique. Et on peut peut-être trouver une meilleure solution au lieu du plastique à base d'enzymes. Je suis sûr que nous trouverons toutes sortes de applications qui peut être remplacé, toutes sortes de chimique, toxique applications chimiques qui peut être remplacé par des enzymes provenant de champignons. Ces fabuleux chimistes fongiques sont désormais confrontés à un défi de taille. Développer une chimie verte moins polluante qui nous permette de produire autrement les mille et un objets dont nous dépendons dans notre quotidien. Pourtant, les champignons ont déjà les yeux rivés sur les prochaines terres à conquérir, sur d’autres modèles obsolètes qui ont besoin d’une réforme radicale. Les champignons ont longtemps été considérés comme des parasites et des profiteurs à cause de leur fâcheuse habitude de se retrouver partout. Une agriculture intensive a fait de son mieux pour débarrasser les champs de ces derniers avec des pesticides. Mais que se passerait-il si l'ennemi d'hier étaient les alliés de demain ? Dans la nature, des millions de champignons microscopiques invisibles à l’œil nu vivent à l’intérieur des racines des plantes. Et sans cette relation connue sous le nom de symbiose mycorhizienne, la grande majorité des plantes ne survivraient tout simplement pas. Guillaume Becquart, du CNRS à Toulouse, examine les racines des plantes sous tous les angles pour en savoir plus sur ce partenariat unique. Je suis toujours aussi fascinée aujourd'hui qu'à mes débuts il y a vingt ans. Je pourrais y passer des heures. Je me sens privilégié parce que je suis l'une des rares personnes assez chanceuses pour pouvoir voir ces racines et ce champignon pousser. Habituellement, il est microscopique, totalement invisible, inaccessible, souterrain, proche du système racinaire des plantes. Mais ici, nous découvrons un nouveau monde. Le fond jaune qui ressemble à un petit damier est une racine. La substance verte fluorescente est le champignon. Il se faufile entre les cellules racinaires et parfois il les colonise. colonise l'intérieur. Alors voilà, on voit jusqu'où cela s'est propagé. Le champignon ne se renverse pas. Non, il pénètre réellement dans le tissu végétal et produit ces arbuscules dans une cellule après l’autre. Il peut paraître paradoxal qu’une plante accepte volontiers d’être envahie par un champignon. Mais en symbiose, non seulement la plante ne décourage pas l'intrus, En fait, il déroule le tapis rouge pour cela. Il permet aux fils de se frayer un chemin jusqu'au centre des cellules racinaires, créant des structures hautement ramifiées appelées arbuscules. Les deux partenaires ont un intérêt vital dans cette relation étroite car cette interface considérablement élargie est l'endroit où la plante échange les sucres issus de la photosynthèse contre les minéraux et l'eau que le champignon a extraits des profondeurs dans le sol. C'est un truisme que les plantes sont immobiles, organismes statiques qui doivent être capables d’utiliser les ressources disponibles immédiatement autour d’eux. Ils ne peuvent pas chercher d’autres ressources plus loin. Ils utilisent donc le champignon pour explorer, perspective, miner et récupérer l’eau et les minéraux essentiels nécessaires à leur croissance. Des études ont même montré que les plantes peuvent réellement communiquer entre elles, ce qui signifie qu'ils peuvent échanger des molécules et même des métabolites du carbone, en utilisant le champignon comme conduit, un organisme pour les relier entre eux. Si nous ne voulons plus garder les plantes sous un engrais chimique coûteux, mais plutôt les aider à utiliser leurs partenaires fongiques pour tirer le meilleur parti des ressources du sol, il est alors essentiel de contrôler le processus symbiotique. Pour ce faire, nous devrons toutefois déchiffrer le code que le champignon utilise pour communiquer avec la plante. Parlez-vous le funglish ? L'équipe de Guillaume Becquart a appris à en identifiant les signaux moléculaires, ou facteurs myc, qui ouvrent la voie à la symbiose. Trouver le bon partenaire au milieu de la jungle grouillante de micro-organismes vivant dans le sol est une question de vie ou de mort tant pour l’organisme microscopique que pour la plante. Tels des espions intégrés, les deux associés utilisent un langage codé composé de substances chimiques moléculaires pour se reconnaître et communiquer. La plante diffuse un nuage d’hormones destiné à attirer le bon champignon. En réponse, ce dernier émet les fameux facteurs myc, qui avertissent la plante de ne pas déclencher son système de défense immunitaire et de repousser la fine voie latérale qui facilite l'approche du champignon. Nos travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre d'un projet à long terme visant à trouver des moyens d'utiliser des quantités bien plus faibles d'engrais phosphatés, sans augmenter les rendements, bien entendu. Les enjeux sont donc importants. Sont à moi. Les facteurs ne sont pas une solution miracle. Mais ils pourraient nous aider à exploiter la symbiose mycorhizienne, même pour les principales cultures céréalières. De vraies cultures. Et. Les scientifiques toulousains espèrent que la réintroduction de champignons symbiotiques dans les champs encouragera une nouvelle révolution verte capable de nourrir la planète tout en préservant l’équilibre des écosystèmes. Dans la bande sahélienne du nord-ouest du Sénégal, les espoirs investis dans ces minuscules champignons symbiotiques prennent des formes diverses et variées. Qui aurait pensé qu’un environnement aussi aride pourrait abriter des champignons ? Et pourtant ils sont là, spores dormantes dans le sable. Les scientifiques comptent sur une alliance avec ces robustes survivants dans leurs travaux sur la Grande Muraille Verte, un programme panafricain ambitieux qui vise à reboiser une bande de sept mille kilomètres s'étendant de Dakar à Djibouti afin de repousser l’avancée du désert. Il est difficile d’imaginer que cette toute petite chose, cette poussière de spores du désert pourrait déclencher le cycle de la végétation. C'est pourtant exactement ce que les scientifiques du laboratoire Bel-Air de Dakar, l'une des bases arrière de la Grande Muraille Verte, comptent sur. Il s’agit d’expériences simples qui impliquent la sélection d’un certain nombre de souches et examiner la réponse de la plante à différentes souches fongiques. Afin de sélectionner ensuite le plus efficace, ici sur le maïs, là-bas sur les haricots à œil noir et là-bas sur du riz. Nous passons ensuite aux essais sur les jujubiers. La souche que nous avons sélectionnée, Glomus aggregatum, c'est celui que nous avons élevé. Nous avons examiné des dizaines de souches fongiques, et celui-ci s'est avéré le plus efficace. Glomus aggregatum, le champignon qui survit dans le sable, et le juju, un arbre aux fruits particulièrement savoureux, semblent être si bien adaptés que l'équipe d'Amadou Bar l'a choisi comme espèce pilote pour les efforts de reforestation. L'endurance de Glomus et sa capacité unique à se connecter offrent les meilleures chances aux arbres de s’épanouir même dans les conditions les plus hostiles. La mycorhization augmentera le taux de survie des jeunes plants transplantés au champ. Après quelques années, les plants inoculés produiront évidemment beaucoup plus de fruits que ceux qui n'ont pas été inoculé. L'avantage de mycorhize les jeunes plants est-ce que cela permet à la plante d'augmenter sa surface racinaire et mieux absorber les nutriments tels que le phosphore et l'azote du sol. Les jeunes plants et leur partenaire Glomus semblent très fragiles. Et pourtant, ils ont l'enthousiasme des pionniers alors qu'ils se lancent dans une mission vitale pour apporter une nouvelle vie vers les terres désertes qui les attendent. Après un long voyage, les jujubiers et leurs acolytes fongiques arrivent dans la province du Ferlo, à l'extrême nord du Sénégal. Ici, sur l'un des sites expérimentaux de la Grande Muraille Verte, ils pourront tester la manière dont ce partenariat résiste aux rigueurs de la vie dans la nature. C'est la variété Gola, qui a été fertilisée avec du phosphate naturel et inoculée. Et voici le lot témoin de jujubiers qui n'ont été ni inoculés ni fertilisés. Et ceux-là ce sont les plants de jujubier qui ont été uniquement inoculés avec le champignon, sans ajout de phosphate. Ne choisissez pas, prenez-en simplement six. L'expérience pilote du Ferlo offre une opportunité unique aux scientifiques du laboratoire de Dakar pour tester l’efficacité de Glomus dans ces sols sableux particulièrement arides et pauvres en nutriments. Pour les femmes du village voisin, les jeunes arbres envahis par les mauvaises herbes représentent la promesse d'un vaste verger. qui apportera non seulement les bienfaits des jujubiers, mais aussi d’autres cultures agricoles qui pourront pousser à l’ombre des arbres. Et enfin, après avoir vécu si longtemps avec seulement des jujubiers pour partenaires, Glomus n'a qu'une chose en tête, de se connecter à toute plante qui peut l'aider à étendre son réseau. Ce réseau s’étendra au-delà du système racinaire du jujubier. Le réseau de mycélium est susceptible de coloniser d’autres plantes. Il est facile d'imaginer ce réseau transportant les nutriments du jujubier aux cultures maraîchères voisines comme ainsi que pour cultures agricoles comme les pois à œil noir. Se nourrissant des sucres qu'il a obtenus des jujubiers, Glomus envoie de nouveaux fils à la recherche d'autres plantes hôtes avec lesquelles il peut continuer à commercer. Il se déplace d’une plante voisine à une autre, les reliant pour former une communauté végétale. L'alliance entre l'arbre et ses partenaires fongiques joue un rôle essentiel dans ce système, car il distribue les minéraux et les sucres là où ils en ont besoin. Cela met progressivement en place un système commercial clandestin particulièrement efficace. Chaque nouvelle plante apporte ses ressources en sucre, et en échange, bénéficie des avantages du réseau, ce qui permet à ce dernier de continuer à s’étendre à l’infini. Nous commencerons probablement à voir des fruits deux ans après la plantation. Et ainsi cette utilisation expérimentale de mycorhization contrôlée des jujubiers pourrait bien s'étendre au Sénégal, au Burkina Faso, Mali et d'autres pays dans la même zone confrontée à la désertification. On verra ce qui se passe. Les réseaux fongiques élaborés par le projet Grande Muraille Verte semblent être un bon pari pour reverdir le Sahel, suivant une partition ancienne qui permettait aux plantes de s'adapter aux conditions de la terre ferme il y a des centaines de millions d'années. Dans d’autres parties du monde, des réseaux fongiques proliférants s'infiltrent dans le monde des nouvelles technologies, alors que les laboratoires cherchent à contrer la fragilité des nombreux réseaux avec ce que la société moderne ne peut pas faire fonctionner. L'ingénieux Fisarum polycephalum n'est peut-être pas diplômé d'une grande université, mais ses incroyables talents d'ingénieur ont persuadé Mark Fricker de l'Université d'Oxford pour solliciter son aide afin d'améliorer la circulation sur le réseau ferroviaire britannique. Donc, nous avons mis en haut des moisissures visqueuses sur ces flocons d'avoine, placez-les à peu près là où se trouvent les grandes villes au Royaume-Uni sont, et laissez-le pousser. Et cela a formé un réseau, et le réseau ressemble un peu au réseau ferroviaire. On peut donc voir les itinéraires radiaux en sortant de Londres, nous allons vers Bristol dans le West Country, et puis nous avons les lignes qui montent, la West Coast Line qui monte jusqu'en Écosse en passant par Preston, où c'est à peu près aussi loin que les moisissures visqueuses parviennent à pousser jusqu'à présent. en haut... Outre la capacité astucieuse de Fisarum à reproduire en seulement quarante-huit heures un réseau ferroviaire qu'il a fallu des générations d'ingénieurs pour perfectionner, Mark Fricker est intrigué et encouragé par le fait que Fisarum faisait souvent des choix très différents de ceux de ces ingénieurs. Donc, dans la plupart des cas, nous aurons un lien direct qui commence à se former, de sorte qu'il choisit parmi tous les chemins possibles, lequel est le plus court. Sauf qu’il y aura toujours quelques connexions croisées supplémentaires en place. Et c'est ça la résilience. Il coûte plus cher d'avoir ces liens supplémentaires, mais cela signifie que si l'un des liens est rompu, il existe encore une autre voie par laquelle il peut transférer du matériel. Cela signifie maintenant que ce point est connecté à tous ceux-ci, mais il y a aussi un raccourci qui passe directement par le milieu pour le connecter à ceux qui sont loin. Je pense donc que l’une des choses très intéressantes que nous pouvons apprendre de ces systèmes biologiques est quelle est la bonne quantité de redondance pour les types de chocs que le système pourrait subir. Parfois, il peut s'agir de petits chocs, vous n'avez pas besoin de beaucoup de redondance, mais occasionnellement, s'il y a beaucoup de dégâts, vous aurez besoin de plus de redondance dans le système, des voies plus alternatives. Nous ne savons donc pas quel est le bon niveau pour les systèmes humains, mais nous pourrions apprendre les types de règles que les organismes biologiques ont utilisées. C'est donné par cette équation, donc il y a. Pour découvrir les lois qui régissent les systèmes fongiques intelligents, Les chercheurs britanniques ont créé leur propre réseau, le réseau fongique. Les mathématiciens, les physiciens, les informaticiens et les biologistes espèrent qu’en combinant leurs différentes approches, ils pourront mettre en évidence un certain nombre de constantes ou de règles. Mais avant que quiconque puisse proposer une formule magique qui révolutionnerait nos réseaux, des enquêtes sur le terrain sont nécessaires pour observer comment les champignons, dans un environnement hautement compétitif comme un sous-sol forestier, sont capables de développer des réseaux aussi efficaces. Nous rencontrons la biologiste Lynn Boddy, experte de l'architecture des réseaux de mycélium dans une forêt galloise, où elle et son équipe mènent une étrange expérience. Oh, je pense que cela va être un gros système. Il sera difficile de creuser car cela va s'enfoncer directement dans le sol. Alors, on commence par démonter la grille ? C'est bien. Donc, nous avons fouillé ce système de cordon mycélien. Il s'agit probablement du champignon Megacolibia platyphylla, mais nous le découvrirons plus tard lorsque nous faire du séquençage d'ADN. Nous essayons de carte où se trouvent toutes les différentes régions. Nous voulons savoir comment le champignon est connecté à différentes ressources organiques. Ainsi, par exemple, dans ce cas, c'est un gland. Il y a un autre gland là-bas, un petit morceau de brindille. Ils sont tous connectés au sein du réseau. Le champignon se nourrira de ceux-ci, et les nutriments contenus dans ces ressources seront transloqués dans le réseau et déplacés dans le système. Cela nous aidera pour comprendre comment les nutriments sont transférés d'une partie du système vers une autre partie du système, et comment ils peut être protégé contre les dommages, et comment, s'ils sont endommagés, ils ont des voies de translocation, de transport différentes, de rejoindre au sein du réseau. Il s’agit probablement d’une petite partie d’un très grand réseau mycélien qui s’étend à travers le sol de la forêt. Dix-neuf centimètres. Certains réseaux fongiques sont capables d’atteindre des dimensions stupéfiantes sous terre. Par exemple, une Narmularia bulbosa découverte dans le Michigan, qui, au fil des milliers d'années, en était venu à peser autant qu'une baleine et de couvrir pas moins de quinze hectares. Mais pourquoi les champignons optent-ils pour des réseaux en forme d'étoile qui peut englober des zones aussi vastes ? Si vous regardez autour de vous, vous pouvez voir des branches et des brindilles éparpillées un peu partout, mais ils ne le sont pas se touchant, il y a donc un espace entre eux. Il y a un décalage dans l'espace et, bien sûr, il y a aussi un décalage dans le temps. Ils tombent à des moments différents de l'année. Les mycéliums fongiques recherchent ces nouvelles ressources. Lorsqu’ils les trouvent, ils remodèlent tout leur système. Ils concentrent leurs efforts dans le sens du succès, où ils ont compté avec succès les ressources, ils y font pousser leurs mycéliums, et ils régressent par rapport aux autres régions. Ainsi, les réseaux se remodèlent en permanence. Les réseaux de mycélium sont une telle source d’inspiration pour les scientifiques car ils ont la capacité de réagir instantanément aux changements de leur environnement. Alors que les réseaux humains sont constamment exposés à un incident grave, les champignons semblent toujours avoir construit une sortie de secours. Pour enquêter sur leur extraordinaire et mystérieuse adaptabilité, Lynn Boddy recrée une version miniature des conditions forestières. Ce stratagème permet au scientifique d'observer un champignon comme une souris de laboratoire et voyez comment il gère différents types de stress, comme la dispersion des ressources disponibles, dommages causés par de minuscules invertébrés, ou la destruction d’une partie de son réseau. J'ai maintenant complètement retiré le cordon qui reliait ces deux ressources ligneuses, et nous pouvons poser plusieurs questions. Le champignon reconfigure-t-il le réseau ? Si le champignon a initialement envoyé les nutriments le long de cette voie principale, est-ce qu'il les envoie maintenant par un autre chemin ? Cela pourrait les envoyer par ici, Par exemple, ou le long de cet itinéraire, ou par celui-ci, et retour par ici. C'est l'avantage d'avoir un réseau. Il existe de nombreuses façons différentes d’arriver au même endroit. Donc ici nous avons le champignon poussant à partir d'un bloc de bois. Il ne sait pas rien sur le monde qui nous entoure Tout ce qu'il peut faire est en train de grandir. Alors qu'il grandit, il s'agit de construire ce réseau, d'explorer l'espace et d'essayer de trouver plus de ressources. Nous ne comprenons pas vraiment les décisions qu'il prend. Comment sait-il construire une structure ? Il est très facile pour nous de le regarder, mais c'est complètement aveugle. C'est juste de l'exploration à travers l'espace. En même temps, il fait cela, les ressources sont toutes au centre. La croissance se fait entièrement à la marge, il faut donc pouvoir transporter les ressources du centre vers la marge. Donc, résoudre ce problème est assez compliqué. Comment créer un réseau c'est bon pour transporter des objets, résiste aux attaques, mais ne coûte pas si cher ? Parce que si cela coûte cher à faire, si c'est très interconnecté, il ne pourra pas explorer très loin. Les incroyables talents architecturaux du champignon forcent l’admiration. Mais que se passe-t-il au sein du réseau ? Comment l'organisme parvient-il à distribuer de la manière la plus ergonomique possible les nutriments circulant dans ses étroits conduits ? Mark Fricker a injecté un marqueur radioactif dans un réseau de mycélium Lynn Boddy lui avait fourni et j'ai fait une étrange découverte. Le champignon suit sa propre logique particulière et choisira parfois d’utiliser seulement une partie de son réseau. Maintenant, lorsque nous ajoutons l’étiquette radio, on peut le voir être transporté à travers ces cordons jusqu'au bord du réseau. Il y a donc beaucoup d’accumulation là où ce réseau commence à s’étendre. Mais ce qui est surprenant, c'est que il ne se passe presque rien là-haut, et très peu ce qui se passe ici-bas. Nous ne nous attendions pas à cela, parce que si je superpose dessus la structure du réseau que nous avons numérisée, vous pouvez maintenant voir qu'il y a beaucoup de réseau là-haut, ça ne reçoit presque aucune ressource. Donc, d’une manière ou d’une autre, le système a choisi, il a sélectionné cette région, et c'est là que vont les nutriments, c'est la partie qui va continuer à pousser. Cette partie va probablement mourir, et ces nutriments seront recyclés, et ensuite utilisé pour donner plus de croissance dans cette direction. Maintenant, nous ne savons pas si c'est une bonne solution, mais nous pourrions en déduire, parce que si c'est le cas, Si elle continuait à prendre de mauvaises décisions, elle aurait disparu depuis des années. Et ce sont des organismes anciens, ils existent depuis très longtemps. Nous pouvons donc en déduire que les solutions auxquelles ils parviennent sont des compromis raisonnables. Donc si nous comprenions la façon dont ce système auto-organisé qui ne sait rien de la situation dans son ensemble, mais selon les règles locales, cela aboutit à une bonne solution, nous pourrions peut-être utiliser ces règles pour aider à concevoir d’autres types de réseaux d’infrastructures. Qualités, robustesse, adaptabilité et auto-organisation des réseaux mycéliens ressemblent à ce que nous exigeons des nouveaux réseaux qui animent la société moderne. Cela est particulièrement vrai pour les réseaux Internet et de téléphonie mobile, qui doit être capable de s'adapter à tout moment aux fluctuations soudaines du trafic et des défaillances localisées. Tout comme les algorithmes basés sur le comportement des fourmis aident à optimiser les moteurs de recherche, un nombre croissant d'ingénieurs et d'informaticiens pensent que nous pouvons surmonter certaines des faiblesses des réseaux humains en ajoutant une dose d'intelligence fongique. Nous n’avons pas vraiment utilisé ce type d’approche dans la conception de la plupart des réseaux humains. Mais cela pourrait devenir de plus en plus important si nous voulons les rendre moins vulnérables à dommages accidentels ou en effet tout type d’attaque ciblée. Donc encore une fois, nous pouvons pouvoir s'inspirer de ces systèmes en biologie qui existent depuis des millénaires. Ce sont des organismes anciens, et ils ont trouvé des solutions si le type de menaces auxquelles ils sont confrontés correspond au type de choses qui concernent réellement les sociétés humaines. Et nous ne connaissons pas encore les réponses à cette question. Ce n'est que le début. Des scientifiques japonais ont récemment annoncé qu'ils avaient isolé une nouvelle molécule à partir d'un minuscule champignon, qui s’est avéré particulièrement efficace pour traiter certaines maladies auto-immunes. Des biochimistes de l'Université Yale étudient les propriétés d'un champignon amazonien qui dégrade le polyuréthane, une substance qui ne peut actuellement pas être recyclée. Des chercheurs suisses misent sur les protéines de champignons pour proposer un nouveau moyen de fabriquer des adhésifs moins polluants. Et partout dans le monde, une course est en cours pour trouver des enzymes fongiques décomposeurs qui peuvent aider à produire des biocarburants de deuxième génération. Considérant que nous avons actuellement identifié moins de quinze pour cent de toutes les espèces fongiques, et que certains spécimens parmi cette multitude sont forcément dotés de propriétés inouïes, vous avoir un aperçu des vastes territoires qui restent à explorer, comme des galaxies lointaines.