Ιάπωνες ερευνητές δεν απέχουν πολύ από το να αποκαλύψουν το μηχανισμό με τον οποίο οι ηλεκτρικές καταιγίδες μπορούν να επιδράσουν θετικά στην ανάπτυξη κάποιων μυκήτων. Με μία σειρά πειραμάτων, ο Koichi Takaki και οι συνεργάτες του, από το πανεπιστήμιο Iwate έδειξαν ότι τεχνητές αστραπές, χωρίς να χρειάζεται να πλήξουν απευθείας μία καλλιέργεια μανιταριών shiitake, μπορούν να προάγουν την ανάπτυξή τους. Τώρα, ο Koichi Takaki και οι συνεργάτες του, αναπτύσσουν την απαραίτητη τεχνολογία με την οποία θα μπορεί να γίνει χρήση ηλεκτρικών διεγέρσεων για την παραγωγή αυτών των μανιταριών, τα οποία είναι πολύ δημοφιλή στις κουζίνες της Ανατολικής Ασίας.
Αν και μπορεί να φαίνεται παράξενο, είναι γνωστό από παλιά ότι ο ατμοσφαιρικός ηλεκτρισμός μπορεί να δρα θετικά στην ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, των εντόμων, ακόμη και των αρουραίων. Το έτος 1775 ο Giovanni Battista Beccaria, ιερωμένος και φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Τουρίνο, ανέφερε «Είναι προφανές πως στη φύση ο ατμοσφαιρικός ηλεκτρισμός αποτελεί παράγοντα προαγωγής της ανάπτυξης της βλάστησης».
Ο David Graves, του Πανεπιστημίου Berkley της Καλιφόρνια, με εξειδίκευση στις επιδράσεις του πλάσματος σε φαγώσιμα και στις αγροτοκαλλιέργειες, ο οποίος όμως δεν αναμίχθηκε σε αυτή τη μελέτη για τα μανιτάρια, δήλωσε: «Ιστορικά οι περισσότεροι που ερεύνησαν συστηματικά τον ατμοσφαιρικό ηλεκτρισμό, ανακάλυψαν κάποια επίδραση, όμως αρκετές φορές είναι πολύ δύσκολο αυτή η επίδραση να αναπαραχθεί τεχνητά κι έτσι προς το παρόν δεν μπορεί να είναι απολύτως αποδεχτή από την επιστημονική κοινότητα και ο ακριβής μηχανισμός παραμένει ακόμη εν πολύς άγνωστος». Παρόλα αυτά, σε πρόσφατα συνέδρια σχετικά με το πλάσμα, ο Graves εκδήλωσε τον ενθουσιασμό του από τα ερευνητικά αποτελέσματα που παρουσίασε ο Takaki.
Ο Takaki εξηγεί: «Χρησιμοποιούμε υψηλής τάσης ηλεκτρικό ρεύμα ως διεγερτικό για τη μεταβολή της κατάστασης του μύκητα από τη φάση της βλάστησης στην αναπαραγωγική φάση της ανάπτυξης καρποσωμάτων». Ο Takaki εξειδικεύεται στην εκφόρτιση πλάσματος και στη μηχανική ηλεκτρολογία υψηλών τάσεων και με την ερευνητική του δραστηριότητα σκοπεύει στη βελτίωση της καλλιέργειας των μανιταριών shiitake σε χώρες όπου η παραγωγή τους είναι φτωχή.
Τα μανιτάρια shiitake αναπτύσσονται σε κομμένα κούτσουρα με μία διαδικασία που διαρκεί ένα έτος. Καταρχήν, μέσα στο ξυλώδες σώμα του κούτσουρου αναπτύσσεται ένα νηματοειδές δίκτυο του μύκητα, η λεγόμενη υφή του μύκητα. Στη συνέχεια, οι καλλιεργητές εμβαπτίζουν τα κούτσουρα μέσα σε νερό και τα κρατούν εκεί μία με δύο ημέρες. Τέλος, χτυπούν τα κούτσουρα. Όταν αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται με επιδέξιο τρόπο, διασπάται το δίκτυο νημάτων της υφής του μύκητα προκαλώντας την έναρξη της αναπαραγωγικής φάσης του μύκητα κατά την οποία αναπτύσσονται τα καρποσώματα.
Σε προηγούμενες μελέτες του Takaki, η αύξηση της σοδειάς επιτυγχάνονταν με τη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος διαμέσου των κούτσουρων, όπου είχε εμφυτευτεί ο μύκητας. Όμως, ο Takaki αναρωτιόνταν, ποιος ήταν ο έμμεσος τρόπος με τον οποίο οι ηλεκτρικές καταιγίδες που συνέβαιναν στη φύση επιδρούσαν στην ανάπτυξη των μανιταριών σε αποστάσεις πολύ μακρινές από εκεί που συνέβαινε η ηλεκτρική καταιγίδα.
Υπέθεσε ότι δεν ήταν αποκλειστικά ο ηλεκτρισμός υψηλής τάσης που διήγειρε την ανάπτυξη των μανιταριών, αλλά κάποιες άλλες φυσικές διεργασίες που συνόδευαν τις ηλεκτρικές καταιγίδες και μπορούσαν να επιδράσουν σε μεγάλες αποστάσεις. Για να ελέγξει αυτήν την υπόθεση, η ομάδα του Takaki διερεύνησε την έμμεση επίδραση των ηλεκτρικών εκκενώσεων στην ανάπτυξη των μανιταριών.
Χρησιμοποίησαν κούτσουρα εμβολιασμένα με μύκητα, ο οποίος ήταν έτοιμος για να διεγερθεί, τα εμβάπτισαν σε δεξαμενές νερού για ένα 24ωρο και τα τοποθέτησαν σε απόσταση 3 μέτρων από μία διάταξη ηλεκτροδίων μίας γεννήτριας παλμικών ηλεκτρικών εκκενώσεων υψηλής τάσης. Σε μία ηλεκτρική καταιγίδα ένα νέφος μπορεί να παράγει κατά μέσο όρο 3 με 4 αστραπές κι έτσι η ερευνητική ομάδα ρύθμισε τη γεννήτρια να παράγει τον ίδιο αριθμό διαδοχικών παλμικών ηλεκτρικών εκκενώσεων υψηλής τάσης.
Αυτό συνέβη την πρώτη ημέρα. Μετά από 9, 11 και 13 ημέρες η ερευνητική ομάδα συνέλλεξε καρποσώματα μανιταριών με καπέλο διαμέτρου μεγαλύτερη των 50 χιλιοστών, καταγράφοντας το πλήθος τους και τα μεγέθη τους. Από τα κούτσουρα που βρίσκονταν σε απόσταση 3 μέτρων μακριά από τη διάταξη των ηλεκτροδίων, όπου συνέβαιναν οι παλμικές ηλεκτρικές εκκενώσεις, συνέλεξαν περίπου διπλάσια ποσότητα μανιταριών σε σχέση με μία άλλη ομάδα κούτσουρων (ομάδα ελέγχου), τα οποία είχαν τοποθετηθεί σε απόσταση 12 μέτρων από τη διάταξη των ηλεκτροδίων.
Μία τρίτη ομάδα από κούτσουρα εκτέθηκε σε καθημερινή βάση για διάρκεια μίας εβδομάδας στην επίδραση αυτών των τεχνητών αστραπών και παρήγαγε ακόμη μεγαλύτερη σοδειά μανιταριών από τα κούτσουρα τα οποία «κεραυνοβολήθηκαν» μόνο για μία ημέρα.
Ο Takaki εξηγεί ότι το υψηλής έντασης ηλεκτρικό ρεύμα που προκαλείται από μία αστραπή αυξάνει τη θερμοκρασία στο ατμοσφαιρικό κανάλι όπου διοχετεύεται το ηλεκτρικό ρεύμα μέχρι 10000 οC. Αυτή η ραγδαία αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί την απότομη αύξηση του όγκου του ατμοσφαιρικού αέρα και τελικά τη δημιουργία ενός κύματος πίεσης το οποίο διαδίδεται στον αέρα και στη συνέχεια μέσα στο κούτσουρο. Αυτό το κύμα πίεσης «χτυπά» και διασπά τη νηματοειδή υφή του μύκητα, προκαλώντας έτσι την έναρξη της δημιουργίας καρποσωμάτων.
Τα μηχανικά χτυπήματα των κούτσουρων καλλιέργειας shiitake που χρησιμοποιούνται από τους καλλιεργητές δημιουργούν ανομοιόμορφα και μικρής έντασης κύματα πίεσης στο εσωτερικό των κούτσουρων. Αντίθετα, η αστραπή δημιουργεί ένα ισχυρό και ομοιόμορφο κύμα πίεσης το οποίο προκαλεί πλήρη και περισσότερο ελεγχόμενη διάσπαση της νηματοειδούς υφής του μύκητα, εξηγεί ο Takaki.
Η ομάδα του Takaki εργάζεται για τη δημιουργία κατάλληλου τεχνολογικού εξοπλισμού, ο οποίος να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους καλλιεργητές. Σε μία προσπάθεια να προσεγγίσουν με πρακτικό τρόπο το πρόβλημα, οι φοιτητές του Takaki χρησιμοποίησαν ηχεία για την παραγωγή ηχητικών κυμάτων πίεσης. Όμως τα πειράματα που έκαναν έδειξαν ότι τα ηχητικά κύματα που παράγονταν από τα ηχεία δεν είχαν αρκετά μεγάλη ένταση για να διεγείρουν τη διαδικασία καρποφορίας του μύκητα, τουλάχιστον όχι τόση όση προκαλείται από μία αστραπή.
Ο Takaki προσθέτει ακόμη ότι «προσπαθούμε να αναπτύξουμε έναν φθηνό και απλό στη χρήση του τεχνολογικό εξοπλισμό, τον οποίο θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν όχι μόνο οι Ιάπωνες καλλιεργητές μανιταριών shiitake, αλλά και αυτοί που βρίσκονται στην Ινδία και στο Νεπάλ».
Πηγή: Stimulatory growth effect of lightning strikes applied in the vicinity of shiitake mushroom bed logs
