5 formas en que la tecnología basada en hongos cambiará el mundo

¿Sabías que hay 10 veces más especies de hongos que de plantas? ¿Que con cada pisada en el bosque estamos pisando kilómetros de hebras de hongos? ¿O que con cada respiración inhalamos hasta 10 esporas de hongos? Si no lo sabías, no estás solo.

La mayoría de nosotros ignoramos el reino de los hongos. Tal vez sea porque, para muchas personas, estos increíbles organismos tienen un «factor repugnante». Una gran cantidad de hongos son descomponedores: obtienen su alimento recolectando nutrientes de organismos muertos y moribundos, y a menudo asociamos cualquier cosa que tenga que ver con la descomposición como bastante espeluznante. Es más, a las setas venenosas se les ha atribuido todo tipo de travesuras, desde desvirgar vírgenes (que no es posible) hasta derretir el hígado en cuestión de días (muy posible, si comes ciertas especies).

Tampoco ha ayudado que los hongos sean principalmente microscópicos. Cuando vemos hongos creciendo en la naturaleza, solo estamos viendo el cuerpo fructífero del organismo, que produce esporas para la reproducción. El resto es una masa de hilos de hongos llamados ‘hifas‘, que están ocultos a la vista y buscan nutrientes dentro de la madera o el suelo. No fue hasta que tuvimos microscopios poderosos para ver los hongos claramente, comprender su metabolismo y finalmente tener una idea de cuán enorme es realmente el reino de los hongos.

Los hongos están presentes en los microbiomas de todos los seres vivos e incluso existen en la atmósfera. Pero residen principalmente en el suelo y las plantas, donde son parte integral del bienestar de los ecosistemas forestales y de campo, para el reciclaje de nutrientes y para el secuestro de carbono.

Los hongos son responsables de innumerables funciones en la naturaleza, y las moléculas que han desarrollado para cumplir con esas funciones representan una gama de oportunidades que pueden ayudarnos a resolver algunos de los problemas más molestos del mundo. Este es un momento emocionante, cuando los bioprospectores, empresarios y ecologistas están repensando cómo podría ser el futuro. Y lo que están viendo es que el futuro es fúngico.

1. Cómo los hongos podrían salvar la agricultura en un mundo que se calienta

Probablemente no lo sepas, pero cuando miras una planta, también estás mirando hongos. Esto se debe a que la mayoría de las plantas terrestres, si no todas, albergan hongos filiformes entre sus células. Los hongos se dan un festín con los azúcares que produce la planta y, a cambio, ayudan a las plantas a tolerar condiciones ambientales estresantes como inundaciones de sal, sequía y altas temperaturas.

Cuando una planta está expuesta a la sequía, sufre estrés oxidativo, un desequilibrio de radicales libres y antioxidantes, que puede dañar sus células. Pero a diferencia de nosotros los humanos, las plantas no producen sustancias químicas útiles para contrarrestar los efectos de ese estrés; en cambio, son los hongos endófitos que viven entre las células de las plantas los que lo hacen.

Estos hilos fúngicos increíblemente delgados emiten un arsenal de compuestos que calman el estrés oxidativo en las plantas y también participan en la química que hace que las plantas usen el agua de manera eficiente. Esto ayuda a las plantas con un problema de sequía, pero también a aquellas que sufren de calor extremo o exposición a la sal.

Los investigadores han descubierto que los hongos endofíticos que reducen el estrés pueden transferirse de sus plantas hospedantes a las plantas de cultivo para ayudarlas a sobrevivir en un mundo que se calienta. Por ejemplo, el hongo que permite que el pasto varilla (Panicum virgatum) crezca en temperaturas del suelo de hasta 65 °C también permite que los tomates crezcan y den fruto en condiciones de calor similares.

Para el hongo, el pasto varilla y los tomates son lo mismo, y las implicaciones son enormes: en un mundo que se calienta rápidamente, los hongos endófitos tienen el potencial de proteger nuestro suministro de alimentos.

2. Cómo los hongos podrían transformar el tratamiento de la salud mental

No ha habido una nueva medicina psiquiátrica en décadas. La mayoría de los medicamentos que se utilizan en la actualidad son versiones de próxima generación de medicamentos desarrollados en la década de 1950. Pero en los últimos 15 años, una antigua clase de medicamentos ha vuelto a ser nueva, y una de las más prometedoras se deriva de un hongo.

Hace cincuenta años, investigadores de todo el mundo comenzaron una intensa investigación sobre las posibilidades de la psilocibina y el LSD para ayudar a las personas con una variedad de trastornos mentales. La investigación fue increíblemente prometedora, pero a medida que estas drogas se filtraron en la cultura juvenil ruidosa y antisistema de la década de 1960, cada vez menos científicos estaban dispuestos a trabajar con ellas. Para 1968, las Naciones Unidas instaban a los países a prohibir la psilocibina y el LSD.

Pero los tiempos cambian, las posiciones rígidas se suavizan, y hoy esos medicamentos se investigan nuevamente, con resultados asombrosos. Los investigadores han descubierto que, cuando se combina con la terapia, la psilocibina, una molécula presente en unas 200 especies del género de hongos Psilocybe, puede ser eficaz para aliviar una serie de trastornos, incluidos el TOC, el TEPT, la depresión y la ansiedad. También hay estudios en curso para investigar su efecto sobre la anorexia nerviosa y el Alzheimer.

La psilocibina puede funcionar suprimiendo ciertas vías neuronales en el cerebro e involucrando a otras, y en el proceso, interrumpe patrones rígidos de pensamiento, como en el paciente con TEPT que repite experiencias traumáticas una y otra vez. La psilocibina parece conducir a la rápida aparición de efectos antidepresivos y antiadictivos que son persistentes en el tiempo. Con resultados como estos, los gobiernos están prestando atención. Y también lo hacen los pacientes.

• ADVERTENCIA: El LSD y la psilocibina son drogas de Clase A según la ley del Reino Unido. Cualquier persona sorprendida en posesión de tales sustancias podría enfrentar hasta siete años de prisión, una multa ilimitada o ambas.

3. Cómo los hongos podrían revolucionar el diseño de edificios y productos

Toma algo tan simple como chips de embalaje de poliestireno. Los usamos para mantener seguros los objetos de valor durante el envío, pero no se biodegradan. Pero, ¿y si los reemplazamos con chips de hongos? Son igual de buenos para proteger la porcelana de mamá y puedes tirarlos al contenedor de abono cuando hayas terminado.

Los hongos tienen un enorme potencial como material ambientalmente sostenible para el diseño de productos y componentes de construcción. Ese potencial se basa en el hecho de que puede hacer crecer el micelio, la parte del hongo que no produce frutos, que consiste en una red de hilos finos, en cualquier forma o tamaño que desees, y luego hornearlo como una olla en un horno. El resultado es un material fuerte y liviano que tiene integridad estructural, pero tan suave o rígido como desees. Además, la fuente de alimento utilizada para cultivar el hongo puede otorgar atributos particulares al producto final, como agregar resistencia al fuego.

La primera empresa en explorar los hongos como material fue Ecovative en Estados Unidos. Han producido una variedad de productos, desde empaques para compañías como computadoras Dell hasta textiles similares a la piel para diseñadores de moda como Stella McCartney. Y eso es solo el comienzo. Los hongos también se han cultivado en alternativas de espuma suave, ladrillos, tableros de partículas, tableros de circuitos eléctricos, aislamiento resistente al fuego y objetos domésticos como jarrones, sillas, pantallas de lámparas e incluso pantuflas.

Pero ¿por qué pensar tan pequeño? En el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California, el proyecto de micoarquitectura está trabajando en tecnologías que podrían «hacer crecer» hábitats basados ​​en hongos en las lunas y otros planetas. Cuando se trata de hongos, la tecnología se está multiplicando.

4. Cómo los hongos podrían limpiar nuestro planeta

Los hongos no tienen clorofila como las plantas, así que para obtener nutrientes, esparcen sus hifas largas y delgadas a través de su comida. Luego, sus células filtrarán enzimas digestivas, que rompen los enlaces que mantienen unidos sus alimentos, lo que les permite absorber moléculas sabrosas, como carbono, fósforo, nitrógeno y agua. Este poder de descomponer moléculas complejas en otras más simples es la clave de la micoremediación, la aplicación de hongos para limpiar sitios contaminados.

Se pueden emplear en todo tipo de formas, desde el desmontaje de hidrocarburos poliaromáticos (piensa en derivados del petróleo, lodos de aguas residuales y cenizas) hasta una variedad de compuestos nitroaromáticos como explosivos, colorantes, herbicidas e insecticidas, hasta ceniceros hechos de hongos que digieren colillas de cigarrillos.

Básicamente, cualquier producto a base de carbono es alimento para los hongos. Los hongos han evolucionado junto con los materiales naturales para saber cómo descomponerlos y ahora están aprendiendo a hacer lo mismo con los plásticos. En los últimos años, los investigadores han identificado un hongo del suelo que puede descomponer el poliuretano en cuestión de semanas, y se han descubierto otras especies con capacidades similares.

La aplicación de estos hongos in situ y de manera rentable es un desafío. Pero hay enfoques nuevos y emocionantes. Investigadores en Canadá han descubierto un hongo que vive dentro de las raíces del diente de león que crecen en los productos de desecho en las arenas petrolíferas de Athabasca en Canadá. Cuando este hongo se introdujo en otras plantas, les otorgó su superpoder, permitiéndoles existir en el suelo contaminado, pero también limpiarlo en el proceso.

Otras innovaciones involucran industrias downstream, como Onion Collective en Somerset, Inglaterra. Esta instalación de biorreciclaje espera alimentar hongos con plásticos y fabricar productos útiles como materiales de reemplazo de cuero con el micelio resultante.

5. Cómo los hongos podrían salvar a las abejas

La polinización de las abejas es importante para muchos de nuestros cultivos. Pero las poblaciones de abejas están en declive en todo el mundo. En China, los agricultores se han visto obligados a polinizar sus manzanos a mano. Esta disminución se atribuye al Desorden de Colapso de Colonias (CCD), caracterizado por la muerte súbita o desaparición de las abejas obreras en una colmena.

Ampliamente difundido en los Estados Unidos, Canadá y Europa, el CCD mata a miles de millones de abejas cada año. ¿Por qué? Una teoría postula que el sistema inmunológico de las abejas se ve comprometido por la exposición a pesticidas neonicotinoides. Como resultado, no pueden combatir los virus propagados por un ácaro parásito de la colmena. Y ahí es donde podrían entrar los champiñones.

A mediados de la década de 1980, el micólogo y productor de suplementos de hongos Paul Stamets notó que sus abejas sorbían gotas de líquido emitidas por el micelio de hongos que había colonizado una pila de astillas de madera.

Durante años, asumió que las abejas recolectaban azúcar. Y luego se le ocurrió que tal vez las abejas estaban recogiendo medicinas. Ese concepto se confirmó en 2018 cuando Stamets, junto con investigadores de la Universidad Estatal de Washington, descubrió que las abejas melíferas alimentadas con un extracto del hongo yesquero (Fomes fomentarius) y el hongo reishi (Ganoderma lucidum) experimentaron una reducción significativa en su carga viral, particularmente en la letal virus de las alas deformadas.

Los investigadores aún no están seguros de si los extractos están ayudando al sistema inmunológico natural de las abejas a combatir el virus o si realmente lo están destruyendo, pero los estudios futuros lo dirán. Es posible que pronto estemos instalando dispensarios medicinales para abejas junto con nuestros comederos para pájaros.