Исследователи Кембриджского университета представили биоэлементы, в которых источником электричества являются живые цианобактерии. Они вырабатывают электроны во время фотосинтеза, превращая солнечный свет и углекислый газ в электрический ток. Система продолжает работать даже после наступления темноты.

Технология основана на биофотовольтаике. По данным исследовательской группы, такие установки уже более шести лет непрерывно работают в лабораториях Кембриджа. На их основе созданы действующие прототипы: цифровые часы, датчик температуры и система мониторинга комнатных растений, которая измеряет освещенность, температуру и влажность почвы, передавая данные в мобильное приложение.

Биоэлементы способны питать маломощные устройства. Но ученые уже создали стартап e-Pho и работают над коммерциализацией технологии. Если эффективность удастся повысить, живые батареи смогут стать экологичной альтернативой миллиардам одноразовых элементов питания, которые сегодня оказываются на свалках.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм

Всем привет, мои дорогие мальчишечки и девчоночки. Сегодня речь пойдёт о лишайнике с названием Vulpicida pinastri, я бы так назвал метал-группу. Если переводить с латыни дословно - "Сосновый убийца лис". А это уже звучит как хоррор-панк-группа, но нет, это просто липкая, ядовитая биомасса, которая медленно, но верно завоёвывает наши леса и способна превратить вашу печень в фарш. А теперь, когда я вас заинтересовал, давайте перейдём к разбору.

Вульпицида сосновая (лат.Vulpicida pinastri) - это лишайник, который относится к семейству Parmeliaceae (Пармелиевые). Представьте себе гриб, которому надоело жрать у моря погоды и решил стать рабовладельцем. Он поймал микроскопическую зелёную водоросль, в нашем случае из рода Trebouxia, запихнул её себе под кожицу и заставил фотосинтезировать.

По сути, это студенистый мешок из гифов, внутри которого в анабиозе булькают зелёные клетки. Гриб даёт водоросли воду, защиту от ультрафиолета и свою гниющую плоть, а водоросль за это гонит ему сахара́. Идеальный симбиоз? Нет, сожительство маньяка и его жертвы. Гриб в любой момент может переварить водоросль, если проголодается.

Когда высшие растения ещё тужились изобрести корни и листья, грибы уже поняли, что проще взять готовый фотосинтезирующий организм и засунуть его себе в брюхо, чем эволюционировать самому. Vulpicida выделился в отдельный род не просто так. В процессе эволюции он получил способность синтезировать вульпиновую кислоту - ярко-жёлтый пигмент и мощнейший яд.

Зачем лишайнику яд? Чтобы всякая живность вроде лис, оленей и нерадивых зожников не жрали его лимонно-зелёную плоть. Род Vulpicida раньше пихали в общий котёл с Cetraria, но потом генетики посмотрели на это безобразие под микроскопом и сказали: "Нет, это слишком мерзкая штука, чтобы быть простой цетрарией". Так Убийца лис обрёл своё собственное, заслуженное имя.

Эта ядовитая короста любит места поглуше и посырее. Её вотчина - бореальные и горные леса Северного полушария. Если вы живёте в Сибири, Скандинавии, Канаде или где-то в горах, где полгода лежит снег, вы наверняка видели нашего героя на какой-нибудь сосне, просто не обращали внимания.

Наш лишайник не паразитирует на живых тканях дерева, ему это не нужно. Ему нужна грубая, мёртвая кора хвойных, гниющая подстилка, а иногда и просто голые скалы, поросшие мхом. Чаще всего он выбирает сосны и ели, облепляя стволы и ветки так плотно, будто дерево покрылось трупными пятнами. Особо хорошо этой дряни в заболоченных низинах, где воздух спёртый и влажный.

Выглядит так себе

Таллом (тело) Vulpicida pinastri - это листоватая розетка неправильной формы, диаметром до 10 см. Цвет - от яркого, ядовито-лимонного, как гной при стафилококке, до бледно-зеленовато-жёлтого. Поверхность морщинистая, матовая или слегка блестящая, когда влажная. Края лопастей приподняты и загибаются внутрь, как подсохшая кожа вокруг открытой раны.

Если взять лезвие и сделать тонкий срез, вы увидите слоёный пирог.

Верхний коровый слой: Плотная упаковка мёртвых, спрессованных гифов гриба. Это панцирь, ороговевшая чешуя. Имеет неприятную шершавость, как наждачка-нулёвка.

Альгальный слой (слой водорослей) лежит прямо под коркой и похож на слой зелёной слизи. Это миллиарды клеток Trebouxia, заточенные в петли гифов. При надавливании эта субстанция сочится и мажется.

Сердцевина рыхлая, белая или желтоватая вата из переплетённых гифов. Это аналог подкожной жировой клетчатки, только состоящей из плесени. Воздушная, впитывающая воду как губка.

Нижняя сторона ярко-жёлтая, усеянная короткими, толстыми выростами - ризинами. Это не корни, а пучки гифов, похожие на волоски на заднице гусеницы. Они врастают в микротрещины коры, действуя как якоря и одновременно как капельницы, всасывающие минералы.

Если лишайнику вздумается размножаться половым путём, на его поверхности вырастают диски. Они тёмно-коричневые, почти чёрные, окружённые ярко-жёлтым ободком, похожим на засохшую желчь. Сами диски матовые, слегка шершавые. Внутри этих дисков, в узких бутылковидных сумках, вызревают споры. Когда споры созревают, сумка ослизняется, давление внутри подскакивает, и спора выстреливает в воздух с ускорением до 30 000 G.

Вампиризм и рабство

Лишайник не бегает, не рычит и не кусается. Его стратегия - бесконечное терпение. Vulpicida pinastri растёт со скоростью примерно 1-3 миллиметра в год. Лишайник сидит на ветке десятилетиями, впитывая своими гифами влагу из тумана и медленно разъедая поверхность коры, чтобы закрепиться посильнее.

Когда наступает засуха, этот лимонный пассажир высыхает до состояния хрупкого чипса. Жизнь в нём замирает, но стоит пройти дождю, как сухая болячка за 30 секунд вновь превращается в упругую, склизкую, губчатую массу, жадно всасывающую воду. Это буквально восстание из мёртвых. Ночью, когда влажность повышается, он тихо скрипит, расширяясь в микротрещинах коры. Ладно, про скрип я приврал для атмосферы.

Как я уже говорил, основа рациона - это сахарный сироп, который гонят водоросли-рабы. Ночью водоросли дышат, днём - фотосинтезируют. Гриб в это время занимается микроменеджментом: управляет проницаемостью клеток водоросли, заставляя её сцеживать до 80% произведённых углеводов.

Лишайник - пассивный сапрофит-оппортунист. Во время дождя ризины выделяют слабые вторичные кислоты (не путать с ядовитой вульпиновой кислотой - это другое), которые чуть-чуть растворяют кору и камень. В образовавшуюся микроскопическую трещинку с кашицей лишайник погружает свои гифы и высасывает оттуда азот и фосфор. И это позволяет ему жить даже на голых скалах, где, казалось бы, жрать вообще нечего.

Клонирование и бомбардировка

Самый надёжный способ размножения -бесполое. На поверхности лишайника образуются соредии - маленькие комочки, похожие на жёлтую манку. Это микроскопический гриб, который уже захватил в заложники пару клеток водоросли. Ветер, дождь или пробегающий жук сбивают эту капсулу, и если она упадёт в подходящую влажную дыру - всё, пиши пропало, новая колония-паразит основана. Выглядит сораль (скопление соредий) как влажная, зернистая язва на теле лишайника, готовая лопнуть от прикосновения.

Половое размножение я уже начал описывать ранее, так что продолжу. Споры вылетают из апотециев, но в споре есть только гриб. Там нет водоросли. Оказавшись на коре, спора прорастает в белую паутину гифов и начинает ползти, как голодный зомби, в поисках жертвы. Она ищет подходящую водоросль. Если в течение нескольких часов, или дней, она не натыкается на нужный штамм Trebouxia, гриб умирает в страшных муках, буквально переваривая сам себя. Если же находит - оплетает водоросль, душит её и заставляет делиться, образуя новый таллом.

Эта фигня опасна не только для лис

Самая смачная деталь - это ядовитая начинка. Жёлтый цвет лишайника - это кристаллы вульпиновой кислоты. Нахрена она нужна? Во-первых, это природный антибиотик и защита от улиток, которые в ужасе уползают, едва коснувшись этой горечи. Во-вторых, это мощнейшая защита от ультрафиолета. И в-третьих, это чистой воды химическое оружие.

Кстати, лисий он не потому, что лисы его едят, а потому что им их травят. В Скандинавии порошок из этого лишайника бросали в приманку, чтобы морить лис и волков, больных бешенством. Животное съедало фарш с примесью ярко-жёлтого порошка и уходило в лес умирать.

Вульпиновая кислота является разобщителем окислительного фосфорилирования. У нас в клетках есть митохондрии - энергетические станции. Они создают градиент протонов (H+) на внутренней мембране. Вульпиновая кислота, будучи жирорастворимой сволочью, встраивается в эту мембрану и делает в ней дырки. Протоны устремляются обратно в матрикс, не создавая АТФ. Энергия рассеивается в виде тепла, а клетка остаётся без топлива.

Через 30-40 минут после поедания отравленного мяса лиса чувствует сильное жжение в глотке и пищеводе. Слизистая рта отекает и покрывается волдырями от химического ожога. Из пасти начинает течь густая, жёлтая слюна.

Яд разносится с кровью по организму. Наступает резкая слабость, потому что АТФ перестаёт синтезироваться. Мышцы начинает сводить мелкая дрожь, переходящая в судороги. В итоге тело лисы начинает перегреваться изнутри. Метаболизм превращается в хаос. Печень, пытаясь переработать токсин, сама поражается некрозом. На вскрытии такой лисы её печень выглядит как варёная, рыхлая, бледно-жёлтая масса, которая рассыпается под пальцами.

В финальной стадии отравления дыхательная мускулатура парализуется. Животное умирает от удушья, находясь в полном сознании, с выпученными от ужаса глазами. Это не быстрая смерть.

А что же с людьми, спросите вы меня. Не пытайтесь попробовать жёлтые лишайники в лесу, если вам вдруг захотелось это сделать. Если набрать этой дряни в рот и пожевать, ожог слизистой гарантирован. Если вы каким-то чудом проглотите кашицу, получите острейший гастроэнтерит с кровавым поносом, рвоту и те самые судороги из-за энергетического коллапса клеток. В истории зафиксированы случаи отравления людей, которые использовали Vulpicida в народной медицине, перепутав его с исландским мхом (правда это тоже лишайник) цетрарией. Разница проста: цетрария - это коричнево-зеленое нечто, чем-то похожее на мох, горькое, но съедобное, а наша лисичка - ярко-жёлтый токсичный комок. У них даже форма отличается, но путают все равно.

Также эта дрянь накапливает тяжёлые металлы и радиоактивные изотопы из атмосферы. Так что если вы живёте в условном Чернобыльском заповеднике или просто у вас в округе много предприятий тяжёлой промышленности, и вы решили собрать лечебный сбор, куда зетесалась наша Vulpicida pinastri, то он будет фонить похлеще, чем отработанный урановый стержень. Ну, может быть я перебарщиваю, но ничего хорошего там не будет.

Закругляемся

Вот такая она, эта лимонная сволочь. Vulpicida pinastri - идеальный пример того, как плесень захватила фотосинтез, научилась сыпать ядом и десятилетиями медитировать на коре, переваривая дождевую воду и труху. Невероятно красивый, тактильно омерзительный и смертельно опасный кусок биомассы. Любуйтесь глазами, но не дай бог вам спутать его с чем-то съедобным.

Надеюсь, что вам было интересно и вы узнали для себя что-то новое еще об одном обитателе нашей с вами планеты.

Всем спасибо, все свободны!

Телега

МАХ