¿Por qué y cómo utilizar las setas?
Para empezar, cabe mencionar que las setas, ante todo, son el reino de la naturaleza viva,
Todo, desde los champiñones hasta el moho del techo, son hongos.
Investigación conjunta con la participación de la UniversidadWest England (UWE Bristol), Mogu Srl, el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) y la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) han demostrado que los hongos tienen propiedades increíbles. Les permiten percibir y procesar estímulos externos como la luz, el estiramiento, la temperatura, la presencia de sustancias químicas e incluso señales eléctricas.
Los científicos confían en que esto allanará el camino para la apariciónNuevos materiales fúngicos con muchas características interesantes, incluyendo estabilidad, durabilidad, reparabilidad y adaptabilidad. Al explorar el potencial de los hongos como componentes de dispositivos portátiles, el estudio confirmó el potencial de estos biomateriales para usarse como sensores efectivos con un sinfín de aplicaciones posibles. Le recordamos que los dispositivos portátiles son una especie de computadoras en miniatura: pulseras, gafas, relojes e incluso prendas de vestir, con conexión inalámbrica local o remota a otras computadoras. Normalmente, estos dispositivos están equipados con sensores que monitorean diversas formas de actividad física o parámetros ambientales en los que se encuentra el usuario.
Los hongos hacen que los wearables inteligentes sean más inteligentes
Es poco probable que las personas encuentren hongos como material adecuado.para la producción de gadgets, especialmente dispositivos inteligentes como podómetros o teléfonos móviles. Los dispositivos portátiles requieren circuitos complejos que se conectan a sensores y tienen al menos algo de poder de procesamiento. Esto se logra mediante procedimientos sofisticados y materiales especiales. A grandes rasgos, son los que los hacen "inteligentes". La colaboración del Prof. Andrew Adatzki y la Dra. Anna Nicolaidou de UWE, Anthony Gandia, CTO de Mogu Srl, Prof. Alessandro Ciolerio del IIT y Ph.D. Mohammad Mahdi Dehshibi, investigador de la UOC, ha demostrado que los hongos se pueden agregar a la lista de estos materiales.
¿De qué son capaces los hongos?
De hecho, un estudio reciente, "Usable con hongos reactivos", presentado en la revista Biosistemas, la capacidad de los hongos ostra para detectar el exteriorirritantes que pueden provenir, por ejemplo, del cuerpo humano. Para probar la capacidad del hongo para responder como biomaterial, el estudio analiza y describe su papel como biosensor capaz de discriminar entre estímulos químicos, mecánicos y eléctricos.
"Los hongos son los más grandes, los másel grupo de organismos vivos más extendido y antiguo del planeta ", explica el Dr. Dehshibi, y agrega:" Crecen muy rápidamente y se adhieren al sustrato ". Las setas incluso son capaces de procesar información como lo hacen los ordenadores, según un investigador de la UOC.
Programación de hongos
El científico está seguro de que los hongos pueden incluso ser“programa”, es decir, su geometría y estructura teórico-gráfica de las redes de micelio. La actividad eléctrica de los hongos se puede utilizar para implementar circuitos computacionales. ¿Suena poco realista? Veamos qué es el micelio.
El micelio es el cuerpo vegetativo.hongo, que tiene la capacidad de cambiar su estructura, al mismo tiempo que forma órganos especiales que aseguran una fijación confiable al sustrato, la nutrición y la posterior reproducción. De hecho, el micelio no es más que el micelio familiar para todos. Aquí es donde el hongo realmente comienza a crecer, por lo que tomando, por ejemplo, el micelio de un hongo porcini o una lata de aceite, puedes cultivarlos con éxito en cualquier lugar adecuado para este propósito. Y al cambiar su estructura desde el origen, se puede cambiar el “comportamiento del hongo”.
Por cierto, los hongos no solo responden a los estímulos ylas señales se activan en consecuencia. Su estructura permite a los científicos manipularlos para realizar tareas computacionales, es decir, procesar información. Como resultado, la capacidad de crear componentes informáticos reales a partir de material fúngico ya no es ciencia ficción. De hecho, los componentes de los hongos podrán captar y responder a señales externas como nunca antes.
¿Por qué utilizar setas?
A primera vista puede parecer queUsar hongos es una mala idea. Necesitan cuidados, se descomponen, tienen poca estabilidad, pueden emitir olores, etc. Sin embargo, ¡la mayoría de estos problemas ya se han resuelto! Como señalan los científicos, trabajar con organismos vivos "generalmente conlleva ciertas dificultades". Teniendo esto en cuenta y tras analizar todas las opciones, el equipo finalmente eligió para su estudio los basidiomicetos, una división del reino fúngico.
Un tipo de hongo diferente a otros: los basidiomicetos
Hoy la ciencia conoce 36 clases de hongos,unidos en cuatro divisiones: superior, imperfecta, inferior y en forma de hongo. Los basidiomicetos (lat. Basidiomicetos) o basidiomicetos son una de las principales clases de hongos superiores. Se diferencian de los demás en su dieta y biología. Tienen hifas bien desarrolladas con septos, sus células contienen dos núcleos y un rasgo característico de los basidiomicetos es la formación de basidios en el himenóforo. Se trata de órganos especiales de esporulación, que constan de una célula terminal hinchada con dos o cuatro esporas. Sobre ellos, de forma exógena, es decir, bajo la influencia de una causa externa, nacen basidiosporas inmóviles (esporas de reproducción sexual).
Micelio
Estos hongos están menos asociados con enfermedades y otrosproblemas provocados por sus familiares al cultivar en interior. Además, los productos a base de micelio ya se están utilizando comercialmente en la construcción. Estos hongos se pueden moldear de diferentes maneras. Esta construcción es similar a la construcción de cemento, pero solo tomará de cinco días a dos semanas crear el espacio geométrico. Además, los hongos no dañan el medio ambiente tanto como la producción de cemento. De hecho, dado que se alimentan de residuos para crecer, pueden considerarse respetuosos con el medio ambiente.
Una imagen de cerca del hongo Amanita muscaria, comúnmente conocido como el agárico de mosca, es un hongo basidiomiceto.
"Arquitectura de hongos"
La "arquitectura de hongos" en sí misma no es unanuevo. Las estrategias existentes en esta área incluyen hacer crecer un organismo a la forma deseada utilizando pequeños módulos como ladrillos, bloques u hojas. Luego se secan para matar el cuerpo, dejando el compuesto estable inodoro.
Pero, según el experto, en esta dirección es posibleda un paso más al preservar el micelio e integrarlo en nanopartículas y polímeros para desarrollar componentes electrónicos. El sustrato de la computadora se cultiva en forma textil para darle estructura adicional. Durante la última década, el profesor Adamatzki ha creado varios prototipos de dispositivos sensoriales y de computación utilizando la forma de limo del Physarum polycephalum, incluidos varios procesadores de geometría computacional y dispositivos electrónicos híbridos.
El genio del moho Physarum Polycephalum
A primera vista, Physarum polycephalum no eses de especial interés. Este moho amarillo brillante, que crece principalmente en productos de descomposición en los bosques, claramente no es sugerente. Aún menos impresionante es la estructura estructural del organismo: es unicelular, solo tiene una cantidad residual de ADN, proteínas y enzimas, además, crece a un ritmo insignificante, solo 1 milímetro por hora.
Sin embargo, a pesar de todas las desventajas enumeradas,este molde de babosa plasmodial es notablemente inteligente. Superando laberintos artificiales, recreando trayectorias complejas diseñadas por humanos, mientras evitaba la tendencia a la repetición, este organismo centró en sí mismo la atención de muchos científicos de todo el mundo a principios de la década de 2000.
Los cuerpos fructíferos de moho mucoso o mixomiceto Physarum polycephalum parecen hongos de múltiples cabezas
Resolviendo el problema de la forma más corta
En 2001, se formó un equipo de investigadores de la Universidad de Hokkaido (Japón) con el fin de estudiar la capacidad de este organismo para trazar caminos a través de laberintos.
La muestra de molde se dividió en variosfragmentos y luego se colocan uniformemente en el campo del laberinto. A las pocas horas, el moho había crecido, uniendo todos los fragmentos dispersos y llenando casi todos los caminos posibles. Y cuando los investigadores colocaron pequeños trozos de avena en la entrada y salida del laberinto, sucedió algo sorprendente.
Lenta pero segura, la mucosidad salió de todoscallejón sin salida del laberinto, y concentrado en la trayectoria más eficiente que conduce a la comida. "Separe las formas gruesas parecidas a venas", como escribieron los investigadores, "conectando dos puntos con una trayectoria lo más cerca posible del camino más corto".
Como resultado del experimento, los científicos decidieron que este organismo posee algún tipo de apariencia rudimentaria de la mente.
Capacidad para aprender y cambiar el comportamiento.
Physarum polycephalum estudió en la UniversidadHokkaido y siete años después. Luego realizaron otro estudio destinado a estudiar la capacidad del organismo babosa para predecir y recordar eventos, a pesar de la ausencia de un cerebro.
Como parte del experimento, se colocó una muestra de moldeen una hoja de plástico, después de lo cual se dejó crecer en condiciones ideales especialmente creadas (alta temperatura, humedad). Luego, a intervalos regulares, la muestra se expuso repentinamente a aire frío y seco, durante el cual el moho ralentizó en gran medida la velocidad de crecimiento.
Un moho viscoso amarillo, Physarum polycephalum, crece sobre un tronco caído.
Entonces sucedió algo inesperado:después de varios intervalos, el moho empezó a "predecir" el momento en el que estaría expuesto al aire frío, y ralentizó su crecimiento de antemano para ahorrar energía.
Como resultado, los investigadores encontraron que el organismo estudiado tiene la capacidad de aprender, a pesar de la ausencia total de cualquier apariencia de cerebro.
Capacidad de trabajo en red
En 2010, los científicos japoneses comenzaron a estudiar Physarum polycephalum nuevamente, esta vez querían saber si este organismo es capaz de formar redes efectivas.
Recrearon una versión en miniatura del circuito.Los ferrocarriles de Tokio utilizan avena para marcar la ubicación de las ciudades y una muestra de un organismo babosa en un trozo de avena que representa a Tokio. Cabe señalar que la construcción de una verdadera red ferroviaria se debió a las peculiaridades del relieve natural (montañas, ríos, etc.). Estos obstáculos se recrearon meticulosamente utilizando fuentes de luz separadas de diferentes intensidades. El hecho es que los plasmodios evitan la iluminación brillante.
La Gran Mancha Amarilla representa a Tokio y esoel punto donde se colocó originalmente la muestra de Physarum; a partir de aquí, el moho viscoso se extendió a pequeños puntos blancos (que representan las principales ciudades cercanas) y se adelgazó aún más hasta las conexiones principales entre ellos. Este proceso le llevó al cuerpo solo 26 horas.
Después de numerosas pruebas, los investigadoresconcluyó que el molde "mostraba características similares a las características de la red ferroviaria en términos de costo, eficiencia de transporte y resistencia", y lo logró mediante la creación de un "proceso para mejorar selectivamente las rutas preferidas y eliminar los enlaces redundantes".
Utilizando los hallazgos, el equipo desarrolló un modelo matemático de inspiración biológica para el diseño de redes adaptativas.
“Lo que llevó a la gente más de 100 años es difícilel sistema que están desarrollando ingenieros y urbanistas fue recreado con moho en poco más de un día ”, dijo la bióloga Heather Barnett en una conferencia de TED sobre estos organismos. "Myxomycetes - un análogo de una computadora biológica".
Trabajar por delante y desafíos
A pesar de que este moho viscosomuchas ventajas, el hecho de que cambia constantemente, no permite crear dispositivos de larga duración a partir de él; como resultado, las capacidades computacionales del moho mucoso se limitan a las instalaciones de laboratorio experimental.
Sin embargo, según Dehshibi, basidiomycetespor su desarrollo y comportamiento, son más accesibles, menos susceptibles a las infecciones, de mayor tamaño y más cómodas de manipular que las mucosas. Además, Pleurotus ostreatus se puede experimentar fácilmente en exteriores, lo que abre posibilidades para nuevas aplicaciones. Esto convierte a los hongos en un objetivo ideal para los dispositivos informáticos vivos del futuro.
Problemas de usar hongos
Un investigador de la UOC afirmó:“En mi opinión, todavía tenemos dos problemas principales por resolver. La primera es implementar realmente el cálculo [del sistema fúngico] para un propósito específico; en otras palabras, un cálculo que tiene sentido. El segundo es caracterizar las propiedades de los sustratos de hongos utilizando mapeos lógicos para descubrir el verdadero potencial computacional de las redes de micelio ". En otras palabras, si bien sabemos que los hongos tienen potencial, los científicos aún deben averiguar hasta dónde llegan y cómo se pueden usar con fines prácticos.
Sin embargo, es posible que la espera no sea larga.El prototipo inicial, desarrollado por un equipo de científicos, que forma parte del estudio, simplificará el futuro diseño y construcción de edificios con capacidades únicas gracias a biomateriales fúngicos. Este enfoque innovador promueve el uso de un organismo vivo como material de construcción que también está adaptado para la computación. Cuando se complete el proyecto de investigación de hongos como materiales para dispositivos portátiles en diciembre de 2022, el proyecto FUNGAR construirá un gran edificio de hongos en Dinamarca e Italia, así como una versión más pequeña en el campus de UWE Bristol Frenchai.
Prototipo FUNGAR.
Hasta la fecha, solopequeños módulos: ladrillos y láminas. Sin embargo, la NASA también está interesada en la idea y está buscando formas de construir bases en la Luna y Marte para enviar disputas inactivas a otros planetas.
¿Cuál es el resultado final?
"La vida dentro de un hongo puede parecerleextraño, pero ¿por qué es tan extraño pensar que podemos vivir dentro de algo vivo? Esto supondría un cambio ecológico muy interesante que nos permitiría acabar con el hormigón, el vidrio y la madera. Imagínese escuelas, oficinas y hospitales en constante crecimiento y reconstrucción. Este es el pináculo de la vida sostenible ".
Según los autores del artículo, el propósito de los hongoslas computadoras no reemplazan los chips de silicio. Las reacciones fúngicas son demasiado lentas para esto. Más bien, creen que los humanos pueden usar el micelio que crece en un ecosistema como un "sensor ambiental a gran escala". Según ellos, las redes de hongos rastrean una gran cantidad de flujos de datos como parte de su existencia diaria. Si pudiéramos conectarnos a las redes de micelio e interpretar las señales que utilizan para procesar la información, podríamos aprender más sobre lo que está sucediendo en el ecosistema.
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Hongo ostra, hongo ostra o hongo ostra (lat.Pleurotus ostreatus)
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