Эксперт по грибам исследует

Почти все организмы Земли так или иначе общаются друг с другом: от кивков, танцев, писка и мычания животных до невидимых химических сигналов, излучаемых листьями и корнями растений. Но как насчет грибов? Являются ли грибы такими же неодушевленными, как кажутся, или под их поверхностью происходит что-то более захватывающее?

Новое исследование ученый-компьютерщик Андрей Адамацкий в Лаборатории нетрадиционных вычислений Университета Западной Англии предполагает, что у этого древнего королевства есть собственный электрический «язык» — гораздо более сложный, чем кто-либо считал ранее. Согласно исследованию, грибы могут даже использовать «слова» для формирования «предложений» для общения с соседями.

Почти все коммуникации внутри многоклеточных животных и между ними осуществляются с участием высокоспециализированных клеток, называемых нервами (или нейронами). Они передают сообщения от одной части организма к другой через связанную сеть, называемую нервной системой. «Язык» нервной системы состоит из отличительных паттернов всплесков электрического потенциала (также известных как импульсы), которые помогают существам обнаруживать и быстро реагировать на то, что происходит в их среде.

Несмотря на отсутствие нервной системы, грибы, похоже, передают информацию с помощью электрических импульсов через нитевидные нити, называемые гифами. Нити образуют тонкую паутину, называемую мицелием, которая связывает колонии грибов в почве. Эти сети удивительно похожи на нервные системы животных. Измеряя частоту и интенсивность импульсов, можно выявить и понять языки, используемые для общения внутри и между организмами в разных царствах жизни.

Используя крошечные электроды, Адамацкий записал ритмичные электрические импульсы, передаваемые через мицелий четырех различных видов грибов.

Он обнаружил, что импульсы различаются по амплитуде, частоте и продолжительности. Проводя математическое сравнение паттернов этих импульсов с теми, которые обычно связаны с человеческой речью, Адамацкий предполагает, что они составляют основу грибкового языка, включающего до 50 слов, организованных в предложения. Сложность языков, используемых разными видами грибов, по-видимому, различалась, у гриба с расщепленными жабрами (Коммуна шизофиллум) с использованием самой сложной лексики из протестированных.

Гриб с расщепленными жабрами часто встречается в гниющей древесине и, как сообщается, имеет более 28,000 XNUMX полов.
Бернард Спрэгг/Википедия

Это повышает вероятность того, что у грибов есть свой собственный электрический язык, чтобы делиться конкретной информацией о еде и других ресурсах поблизости или о потенциальных источниках опасности и ущерба между собой или даже с более удаленными партнерами.

Подземные сети связи

Это не первое свидетельство передачи информации грибковым мицелием.

Микоризные грибы — почти невидимые нитевидные грибы, образующие тесные связи с корнями растений, — имеют обширные сети в почве, соединяющие соседние растения. Благодаря этим ассоциациям растения обычно получают доступ к питательным веществам и влаге, поставляемым грибами из мельчайших пор в почве. Это значительно расширяет площадь, из которой растения могут питаться, и повышает их устойчивость к засухе. В свою очередь, растение передает грибам сахара и жирные кислоты, а это означает, что оба получают пользу от этих отношений.

Мицелий микоризных грибов обеспечивает симбиотические отношения с растениями.
КИТан/Shutterstock

Эксперименты с растениями связаны только микоризными грибами, показали, что при нападении насекомых на одно растение в сети активируются защитные реакции соседних растений. Похоже, что предупреждающие сигналы передаются через грибковую сеть.

Другое исследование показало, что растения могут передавать не только информацию по этим грибковым нитям. В некоторых исследованияхОказывается, растения, в том числе деревья, могут передавать соседям соединения на основе углерода, такие как сахара. Этот перенос углерода от одного растения к другому через грибковый мицелий может быть особенно полезен для поддержки проростков по мере их укоренения. Это особенно актуально, когда эти сеянцы затенены другими растениями и поэтому ограничены в своих способностях к фотосинтезу и фиксации углерода для себя.

Однако то, как именно передаются эти подземные сигналы, остается предметом споров. Возможно, грибковые соединения передают химические сигналы от одного растения к другому внутри самих гиф, подобно тому, как передаются электрические сигналы, представленные в новом исследовании. Но также возможно, что сигналы растворяются в пленка воды удерживается на месте и перемещается по сети за счет поверхностного натяжения. В качестве альтернативы могут быть вовлечены другие микроорганизмы. Бактерии в гифах грибов и вокруг них может изменить состав их сообществ или функционируют в ответ на изменение химического состава корней или грибов и вызывают реакцию у соседних грибов и растений.

Новое исследование, показывающее передачу языковых электрических импульсов непосредственно вдоль грибковых гиф, дает новые подсказки о том, как сообщения передаются грибковым мицелием.

Гриб для обсуждения?

Хотя интерпретация электрических пиков в грибковом мицелии как язык привлекательна, существуют альтернативные способы взглянуть на новые результаты.

Ритм электрических импульсов имеет некоторое сходство с как питательные вещества перемещаются по гифам грибов, и поэтому могут отражать процессы внутри грибковых клеток, которые не связаны напрямую с коммуникацией. Ритмичные импульсы питательных веществ и электричества могут выявить закономерности роста грибов, когда организм исследует окружающую среду в поисках питательных веществ.

Конечно, остается вероятность того, что электрические сигналы вообще не представляют коммуникации ни в какой форме. Скорее, заряженные кончики гиф, проходящие через электрод, могли генерировать всплески активности, наблюдаемые в исследовании.

О чем, черт возьми, они говорят?
Кэти Филд, Автор условии

Очевидно, необходимы дополнительные исследования, прежде чем мы сможем с уверенностью сказать, что означают электрические импульсы, обнаруженные в этом исследовании. Что мы можем сделать из исследования, так это то, что электрические пики потенциально являются новым механизмом передачи информации через грибковый мицелий, что имеет важные последствия для нашего понимания роли и значения грибов в экосистемах.

Эти результаты могут представлять собой первое понимание грибкового разума, даже сознания. Это очень большое «может», но в зависимости от используемых определений возможность остается, хотя она, казалось бы, существует во временных масштабах, частотах и ​​величинах, которые трудно воспринимаются людьми.

Кэти Филд, профессор почвенно-растительных процессов, Университет Шеффилда

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.