Mycélium: Internet de la Nature

Paul Stamets

Traduction par Dominique Guillet du chapitre 1 de l'ouvrage de Paul Stamets "Mycelium Running" disponible sur sa boutique en ligne.

Paul Stamets est également l'auteur de:

- Growing Gourmet and Medicinal Mushrooms

- The Mushroom Cultivator

- Psilocybin Mushrooms of the World: A Guide to Identification

- Voir ici une de ses vidéos traduites en Français sur le site de Xiberia.

Je suis convaincu que le mycélium constitue le réseau neurologique de la nature. Des mosaïques entrelacées de mycélium imprègnent les biotopes de membranes conférant de l'information. Ces membranes sont conscientes, réagissent aux changements et, collectivement, prennent soin de la santé à long terme de l'environnement qui les accueille. Le mycélium reste en communication moléculaire constante avec son environnement en élaborant diverses réponses enzymatiques et chimiques à des défis complexes. Ces réseaux sont, non seulement, capables de survivre mais parfois de s'étendre sur une surface couvrant des milliers d'hectares, atteignant, par là-même, la plus grande biomasse qu'il soit possible de générer pour un organisme vivant sur cette planète. Le fait que les mycelia puissent développer de gigantesques tapis cellulaires, sur des milliers d'hectares, est la preuve que leur stratégie évolutive est versatile et couronnée de succès.

L'Histoire des Réseaux Fongiques

Les animaux sont plus intimement corrélés aux fungis qu'à tout autre règne planétaire. Il y a plus de 600 millions d'années, nous partagions un ancêtre commun. Les fungis ont développé un moyen de digérer la nourriture, de façon externe, en sécrétant des acides et des enzymes dans leur environnement immédiat et en absorbant ensuite des nutriments par le biais de chaînes cellulaires en forme de maillage. Les fungis commencèrent leur marche sur la terre ferme il y a plus d'un milliard d'années. De nombreuses espèces de fungis élaborèrent des synergies avec les plantes qui étaient, globalement, dépourvues de ces jus digestifs. Les mycologistes pensent que cette alliance a permis aux plantes de s'installer sur terre il y a environ 700 millions d'années. De nombreux millions d'années plus tard, une branche évolutive des fungis aboutit au développement des animaux. Cette branche de fungis, en route vers l'animal, évolua pour capturer des nutriments en enveloppant leur nourriture de sacs cellulaires, à savoir, intrinsèquement, des estomacs primitifs. Alors que les espèces émergeaient des biotopes aquatiques, les organismes s'adaptèrent pour prévenir la perte d'humidité. Chez les créatures terrestres, l'épiderme composé de nombreuses couches cellulaires émergea comme une barrière protectrice contre les infections. Empruntant un chemin évolutif différent, le mycélium conserva son maillage de chaînes cellulaires entrelacées et s'enfonça dans les profondeurs du sol en formant un vaste réseau nutritif grâce auquel la vie put s'épanouir.

Il y a environ 250 millions d'années, à la jonction des périodes Permienne et Triasique, une catastrophe anéantit 90% des espèces sur Terre sous l'impact, selon certains scientifiques, d'un météorite. Des raz-de-marée, des flots de lave, des gaz brûlants et des vents de plus de 1500 km/heure ravagèrent la planète. La Terre s'assombrit sous un couvert nuageux poussiéreux constitué de débris aériens provoquant des extinctions massives de végétaux et d'animaux. Les fungis héritèrent de la Terre, émergeant afin de recycler les aires de débris post-cataclysmiques. L'ère des dinosaures commença et se termina 185 millions d'années plus tard sous l'impact d'un autre météorite qui provoqua une seconde extinction massive. De nouveau, les fungis surgirent et de nombreuses espèces entrèrent en symbiose avec les plantes pour assurer leur survie. Les fungis classiques, avec le stipe et le chapeau, qui sont si communs de nos jours, sont les descendants d'espèces antérieures à ce second cataclysme. (Les fungis les plus anciens que l'on connaisse - encapsulés dans de l'ambre et découverts dans le New-Jersey aux USA - datent du Crétacé, il y a environ 92 à 94 millions d'années. Les fungis développèrent leurs formes fondamentales bien avant les plus lointains ancêtres mammifères des humains.) Le mycélium guide l'évolution des écosystèmes en favorisant les successions d'espèces. Finalement, le mycélium façonne son environnement immédiat, à son propre bénéfice, en cultivant des écosystèmes qui approvisionnent ses chaînes alimentaires.

L'écothéoricien James Lovelock, en compagnie de Lynn Margulis, développa l'hypothèse Gaïa qui postule que la biosphère de la planète pilota intelligemment sa course évolutive pour favoriser et générer de nouvelles formes de vie. Je perçois le mycélium comme le réseau vivant qui incarne l'intelligence naturelle imaginée par les théoriciens de l'hypothèse Gaïa. Le mycélium est une membrane sensible exposée, consciente et réagissant aux fluctuations de son environnement. Lorsque les promeneurs, les daims ou les insectes cheminent au travers de ces réseaux filamenteux conscients, ils laissent des impressions intégrées par les mycelia qui réagissent à ces mouvements. Se révélant une structure complexe et ingénieuse pour le partage d'information, le mycélium peut s'adapter et évoluer au travers des forces de la nature en perpétuelle métamorphose. Je ressens cela d'autant plus en pénétrant dans une forêt à la suite d'averses parce que je crois que c'est alors que les membranes mycéliales entrelacées s'éveillent. Ces membranes mycéliales sensibles se comportent comme une conscience fongique collective. Lorsque les métabolismes des mycelia émergent, ils émettent des attracteurs qui libèrent, dans la forêt, des parfums suaves et qui connectent les écosystèmes et leurs espèces par des chemins odorants. Telle une matrice, une immense autoroute biomoléculaire, le mycélium est en dialogue constant avec son environnement réagissant à, et guidant, le flux de nutriments essentiels qui circule au travers de la chaîne alimentaire.

Je crois que le mycélium opère à un niveau de complexité qui dépasse les puissances de calcul de nos plus puissants super-ordinateurs. Je considère le mycélium comme l'Internet naturel de la Terre, une conscience avec laquelle nous pourrions communiquer. Au travers d'une interface interspécifique, il est possible qu'un jour nous échangions des informations avec ces réseaux cellulaires conscients. De par le fait que ces réseaux neurologiques externes soient réceptifs à toute impression qui les atteint, des traces de pas aux branches d'arbres qui chutent, ils pourraient relayer des quantités considérables d'informations concernant les mouvements de tous les organismes demeurant au sein du biotope. Une nouvelle science “bionnière” pourrait voir le jour dédiée à la programmation de réseaux myco-neurologiques capables d'analyser les menaces envers l'environnement et d'y remédier. Des réseaux mycéliaux pourraient être utilisés comme plate-formes d'informations pour des écosystèmes mycologiquement intégrés.

La notion selon laquelle un organisme cellulaire puisse faire preuve d'intelligence pourrait paraître audacieuse si ce n'était pour les travaux réalisés par des chercheurs tels que Toshuyiki Nakagami (2000). Il plaça un labyrinthe sur une boîte de Pétri rempli d'agar-agar et il introduisit des flocons d'avoine à une entrée et à une sortie. Il inocula ensuite l'entrée avec une culture de la moisissure Physarum polycephalum dans des conditions stériles. Alors qu'elle croissait au travers du labyrinthe, elle choisissait, de façon consistante, les voies les plus courtes vers les flocons d'avoine de la sortie, négligeant les impasses et les sorties dépourvues de flocons, faisant ainsi preuve d'une sorte d'intelligence selon Nakagami et ses collègues de recherche. Si cela est vrai, il se peut alors que les réseaux neuronaux des microbes et des mycelia soient hautement intelligents.

Un certain nombre d'études récentes confirment cette nouvelle perspective - à savoir que les fungis puissent être intelligents et puissent s'avérer devenir nos alliés en étant, peut-être, programmés pour recueillir des informations émanant de l'environnement, comme nous l'avons suggéré ci-dessus, ou pour communiquer avec des composants de silice dans une interface d'ordinateur. Imaginant les fungis comme des nano-conducteurs dans des myco-ordinateurs, Gorman (2003) et ses collègues de recherche de l'Université NorthWestern, ont manipulé des mycelia d'Aspergillus niger afin d'organiser de l'or dans son ADN, créant, par là-même, des conducteurs mycéliaux de potentiel électrique. La NASA rapporte que des microbiologistes de l'Université du Tennessee, sous la direction de Gary Sayler, ont développé une puce informatique biologique rustique accueillant des bactéries qui émettent de la lueur lorsqu'elles entrent en contact avec des polluants divers (des métaux lourds aux PCB) (Miller 2004). De telles innovations laissent entrevoir des micro-biotechnologies à l'horizon. En oeuvrant à l'unisson, des réseaux fongiques, et des bactéries réagissant à l'environnement, pourraient nous fournir des données au sujet du pH, détecter des nutriments et des déchets toxiques et même mesurer les populations biologiques.

Des Fungis dans l'Espace Inter-Stellaire

Il se peut que les fungis ne soient pas uniques à la Terre. Les scientifiques émettent l'hypothèse que la vie soit répandue dans l'intégralité du cosmos et qu'il est vraisemblable qu'elle existe en présence de l'eau sous forme liquide. Récemment, des scientifiques ont détecté une planète distante de 5600 années-lumière qui s'est formée il y a 13 milliards d'années et qui est si âgée que la vie aurait pu s'y développer et s'y éteindre plusieurs fois. (Savage et al. 2003). (Cela prit 4 milliards d'années pour que la vie se développe sur la Terre). A ce jour, 120 planètes ont été découvertes à l'extérieur de notre système solaire et on en découvre continuellement. Les astrobiologistes croient que les précurseurs de l'ADN, les acides prénucléiques, se forment dans tout le cosmos comme une conséquence inévitable de la matière qui s'organise et je n'ai aucun doute quant au fait que nous étudierons éventuellement les planètes pour y détecter des communautés mycologiques. Le fait que la NASA ait établi l'Astrobiology Institute, et que l'Université de Cambridge ait établi l'International Journal for Astrobiology, constitue un soutien certain à la théorie selon laquelle la vie jaillit de la matière et qu'elle est vraisemblablement répandue dans toutes les galaxies. Je prédis qu'un Journal Interplanétaire de l'Astromycologie sera créé un jour lorsque des fungis seront découverts sur d'autres planètes. Il est possible que du protoplasme génétique puisse voyager au travers de l'espace inter-galactique, véhiculé par des comètes ou par des vents interstellaires. Cette forme de migration protobiologique interstellaire, connue sous le nom de panspermie, ne semble pas aussi farfelue aujourd'hui qu'elle l'était lorsqu'elle fut originellement proposée par Sir Fred Doyle et Chandra Wickramasinghe au début des années 70. La NASA a étudié la possibilité d'utiliser des fungis pour la colonisation interplanétaire. Maintenant que nous avons des rovers qui ont atterri sur Mars, la NASA prend sérieusement en compte les conséquences inconnues qui émergeront du fait que nos microbes soient semés sur d'autres planètes. Les spores ne connaissent pas de frontières.

L'Archétype Mycélial

La Nature tend à bâtir à partir de ses succès. On peut percevoir l'archétype mycélial dans tout l'univers: dans la structure des cyclones, dans la matière noire, et dans l'Internet. Leur similarité avec la forme du mycélium n'est sans soute pas simplement une coïncidence. Les systèmes biologiques sont influencés par les lois de la physique et il se peut que le mycélium tire profit de l'élan naturel de la matière, à l'image du saumon qui profite des marées. L'architecture du mycélium ressemble à des structures prédites dans la théorie des cordes (string theory) et les astro-physiciens émettent l'hypothèse que les formes de l'univers, qui conservent au mieux l'énergie, sont organisées comme des cordes de matièrénergie. L'arrangement de ces cordes ressemble à l'architecture du mycélium. Lorsque l'Internet fut conçu, sa structure de réseau toilé optimisa l'accumulation de données et la puissance computationnelle tout en minimisant les points critiques dont le système est dépendant. Je pense que la structure de l'Internet est simplement une forme archétypique, la conséquence inévitable d'un modèle évolutif qui a déjà fait ses preuves et que l'on retrouve aussi dans le cerveau humain; les diagrammes de réseaux informatiques ressemblent à la fois au mycélium et aux réseaux neurologiques dans le cerveau mammalien. Notre compréhension des réseaux d'information, sous leurs formes nombreuses, nous amènera à un saut quantique quant à la puissance computationnelle de l'humanité.

Le Mycélium dans le Tissu de la Vie

En tant que stratégie évolutive, l'architecture mycéliale est étonnante: de l'épaisseur d'une paroi cellulaire, en contact direct avec une myriade d'organisme hostiles, et cependant à ce point omniprésent qu'un centimètre cube d'humus contient assez de cellules de fungis pour faire, mises bout à bout, un fil de 2 kilomètres. J'ai calculé que chaque pas que je fais influence plus de 500 km de mycélium. Ces tissus fongiques imprègnent les quelques centimètres d'humus de quasiment toutes les étendues terrestres qui sont porteuses de vie et ils se partagent les sols avec des légions d'autres organismes. Si vous étiez un organisme minuscule dans un sol de forêt, vous seriez impliqués dans un carnaval d'activités, avec du mycélium en mouvement permanent au travers des paysages souterrains, comme des vagues cellulaires, au travers de bactéries qui dansent et de protozoaires qui nagent avec des nématodes faisant la course comme des baleines dans une mer microscopique de vie.

Tout au long des saisons, les fungis décomposent et recyclent les déchets végétaux, filtrent les microbes et les sédiments des lessivages et régénèrent les sols. Ultimement, un sol porteur de vie est créé à partir de déchets, particulièrement de bois mort. Nous arrivons maintenant à une période durant laquelle des mycofiltres peuvent être construits à partir d'espèces sélectionnées de fungis pour détruire les déchets toxiques et prévenir les pathologies telles que des infections venant de staphylocoques, de coliformes et de protozoaires ou des maladies provoquées par des organismes pathogènes. Dans le proche futur, nous pourrons orchestrer des espèces sélectionnées de fungis pour gérer des successions d'espèces. Tandis que le mycélium nourrit les plantes, les fungis eux-mêmes constituent une nourriture pour les vers, les insectes, les mammifères, les bactéries et autres fungis parasitiques. Je suis convaincu que la présence et la décomposition d'un champignon prédétermine la nature et la composition des populations en aval dans sa niche d'habitat.

Partout où une catastrophe crée une zone de débris - que cela vienne de coupes forestières ou de pollution par les hydrocarbures - de nombreux fungis réagissent par des vagues de mycélium. Cette faculté d'adaptation reflète la très lointaine antiquité et la diversité des fungis - résultant dans l'évolution de tout un royaume peuplé d'un à deux millions d'espèces. Les fungis surpassent les plantes en nombre par un ratio d'au moins 1 à 6. Environ 10% des fungi sont ce que nous appelons communément des champignons (Hawksworth 2001) et environ seulement 10% des espèces de champignons ont été identifiées ce qui signifie que notre connaissance taxinomique des champignons est surpassée par notre ignorance de l'ordre de 10 fois plus. La diversité surprenante des fungi est caractéristique de la complexité nécessaire à un environnement sain. Il est devenu de plus en plus évident, pour les mycologistes, que la protection de la santé de l'environnement est directement corrélée à notre compréhension des rôles spécifiques à ses populations fongiques complexes. Nos corps et nos environnements sont des habitats avec des systèmes immunitaires; les fungi constituent un pont commun entre ces deux sphères.

Tous les habitats dépendent directement de ces alliés fongiques sans lesquels le système soutenant la vie de la Terre s'effondrerait rapidement. Les réseaux mycéliaux tiennent les sols ensemble et ils les aèrent. Les acides, les antibiotiques et les enzymes fongiques influencent crucialement la condition et la structure des sols. A la suite de catastrophes, la diversité fongique aide à restaurer les habitats dévastés. Les tendances évolutives induisent généralement un accroissement de la biodiversité. Cependant, en raison des activités humaines, nous sommes en train de perdre de nombreuses espèces avant même que nous ne puissions les identifier. En effet, au fur et à mesure que nous perdons des espèces, nous faisons l'expérience d'une dévolution - nous inversons l'horloge de la biodiversité, ce qui est une pente glissante vers un effondrement écologique massif. L'interconnexion de toute vie est une vérité patente que nous ignorons à nos propres risques.

Dans les années 60, le concept d'une “meilleure vie grâce à la chimie” devint l'idéal alors que les plastiques, les alliages, les pesticides, les fongicides et les pétrochimiques naissaient dans les laboratoires. Lorsque ces produits de synthèse furent libérés dans la nature, ils eurent souvent un effet initial dramatique sur leur cible. Cependant, les événements de ces quelques dernières décennies ont prouvé que la majorité de ces inventions étaient en fait des fruits amers de la science, prélevant un lourd péage sur la biosphère. Nous avons maintenant appris que nous devons cheminer avec légèreté sur le tissu de la vie, au risque sinon qu'il se désagrège sous nos pas.

Les fongicides toxiques tels que le bromure de méthyle, une fois épandus, non seulement détruisent les espèces ciblées mais également des organismes non ciblés, ainsi que leurs chaînes alimentaires, en sus de menacer la couche d'ozone. Les insecticides toxiques procurent souvent une solution temporaire jusqu'à ce que le niveau de tolérance soit atteint. Lorsque les bénéfices naturels des fungi ont été éradiqués, le besoin perçu de fertilisants chimiques s'accroit, créant un cycle de dépendance chimique, qui finit par éroder la durabilité. Cependant, nous pouvons créer des environnements mycologiquement soutenables en introduisant des fungi (mycorrhizaux et endophytiques) oeuvrant en symbiose avec les plantes en mélange avec un mulching de mycelia de champignons saprophytiques. Les résultats de ces activités fongiques comprennent un sol sain, des communautés biodynamiques et des cycles perpétuels de régénération. Avec chaque cycle, la profondeur des sols s'accroit et les conditions promouvant la biodiversité sont favorisées.

Vivre en harmonie avec notre environnement naturel est une condition essentielle pour notre santé en tant qu'individus et en tant qu'espèce. Nous sommes un reflet de l'environnement qui nous a donné naissance. La destruction gratuite des écosystèmes, qui soutiennent la vie, est l'équivalent du suicide. Si nous enrôlons les fungi comme alliés, nous pourrons remédier aux dommages environnementaux, infligés par les humains, en accélérant la décomposition organique des zones massives de déchets que nous créons - tant au travers des coupes forestières que des construction de cités . Notre émergence relativement soudaine, en tant qu'espèce destructrice, stresse les systèmes de recyclage fongique de la nature. L'avalanche de déchets et de toxines, générés par les humains, déstabilise les cycles de transfert de nutriments, provoquant l'échec des récoltes, le réchauffement global, le changement climatique et, dans le pire des scénarios, accélérant le rythme vers des écocatastrophes qui sont de notre fait. En tant que perturbateurs écologiques, les êtres humains poussent les systèmes immunitaires de notre environnement au-delà de leurs limites. Le rôle de la nature est tel que lorsqu'une espèce outrepasse la faculté que possède son environnement de la sustenter, ses chaînes alimentaires s'effondrent et les pathologies émergent pour dévaster les populations de l'organisme menaçant. Je suis persuadé que nous pouvons atteindre un équilibre avec la nature en utilisant le mycélium pour réguler le flux de nutriments. Nous sommes à l'aube de l'âge de la remédiation mycologique. C'est maintenant le moment de garantir le futur de notre planète et de notre espèce en cheminant, et en établissant un partenariat, avec le mycélium.