Stručnjak za gljive istražuje

Gotovo svi organizmi na Zemlji komuniciraju jedni s drugima na ovaj ili onaj način, od klimanja i plesa, cviljenja i mijeha životinja, do nevidljivih kemijskih signala koje emitiraju lišće i korijenje biljaka. Ali što je s gljivicama? Jesu li gljive nežive kao što se čine – ili se nešto uzbudljivije događa ispod površine?

Novo istraživanje od strane informatičara Andrew Adamatzky u Laboratoriju za nekonvencionalno računalstvo Sveučilišta Zapadne Engleske, sugerira da ovo drevno kraljevstvo ima vlastiti električni "jezik" - daleko kompliciraniji nego što je itko prije mislio. Prema studiji, gljive bi čak mogle koristiti "riječi" za oblikovanje "rečenica" za komunikaciju sa susjedima.

Gotovo sva komunikacija unutar i između višestaničnih životinja uključuje visoko specijalizirane stanice koje se nazivaju živci (ili neuroni). Oni prenose poruke iz jednog dijela organizma u drugi putem povezane mreže koja se zove živčani sustav. "Jezik" živčanog sustava sastoji se od karakterističnih uzoraka skokova električnog potencijala (inače poznatih kao impulsi), koji pomažu bićima da otkriju i brzo reagiraju na ono što se događa u njihovoj okolini.

Unatoč nedostatku živčanog sustava, čini se da gljive prenose informacije pomoću električnih impulsa preko niti sličnih niti koje se nazivaju hife. Filamenti tvore tanku mrežu zvanu micelij koja povezuje gljivične kolonije unutar tla. Te su mreže nevjerojatno slične životinjskim živčanim sustavima. Mjerenjem učestalosti i intenziteta impulsa, moglo bi biti moguće odabrati i razumjeti jezike koji se koriste za komunikaciju unutar i između organizama u kraljevstvima života.

Koristeći sićušne elektrode, Adamatzky je zabilježio ritmičke električne impulse koji se prenose preko micelija četiri različite vrste gljiva.

Otkrio je da se impulsi razlikuju po amplitudi, frekvenciji i trajanju. Povlačeći matematičke usporedbe između obrazaca ovih impulsa s onima koji su tipičniji za ljudski govor, Adamatzky sugerira da oni čine osnovu gljivičnog jezika koji se sastoji od do 50 riječi organiziranih u rečenice. Čini se da se složenost jezika koje koriste različite vrste gljiva razlikuje, s gljivom s razdvojenim škrgama (Općina Schizophyllum) koristeći najkompliciraniji leksikon od testiranih.

Gljivica rascijepljenih škrga česta je u trulom drvu i navodno ima više od 28,000 XNUMX spolova.
Bernard Spragg/Wikipedia

To otvara mogućnost da gljive imaju vlastiti električni jezik za dijeljenje specifičnih informacija o hrani i drugim resursima u blizini, ili potencijalnim izvorima opasnosti i štete, između sebe ili čak s udaljenijim povezanim partnerima.

Podzemne komunikacijske mreže

Ovo nije prvi dokaz da micelija gljivica prenosi informacije.

Mikorizne gljive – gotovo nevidljive gljive poput niti koje tvore bliska partnerstva s korijenjem biljaka – imaju široke mreže u tlu koje povezuju susjedne biljke. Putem ovih asocijacija, biljke obično dobivaju pristup hranjivim tvarima i vlazi koju gljive dobavljaju iz najsitnijih pora u tlu. To uvelike proširuje područje iz kojeg biljke mogu crpiti hranu i povećava njihovu otpornost na sušu. Zauzvrat, biljka prenosi šećere i masne kiseline gljivama, što znači da oboje imaju koristi od odnosa.

Micelij mikoriznih gljiva omogućuje simbiotske odnose s biljkama.
KYTan/Shutterstock

Eksperimenti s biljkama povezani samo mikoriznim gljivama pokazali su da kada jednu biljku unutar mreže napadnu insekti, aktiviraju se i obrambeni odgovori susjednih biljaka. Čini se da se signali upozorenja prenose putem gljivične mreže.

Druga su istraživanja pokazala da biljke mogu prenijeti više od informacija preko ovih gljivičnih niti. U nekim studijama, čini se da biljke, uključujući drveće, mogu susjedima prenositi spojeve na bazi ugljika poput šećera. Ovi prijenosi ugljika s jedne biljke na drugu preko gljivičnog micelija mogu biti osobito korisni u podržavanju sadnica dok se razvijaju. To je osobito slučaj kada su te sadnice u sjeni drugih biljaka i tako ograničene u svojim sposobnostima fotosinteze i fiksiranja ugljika za sebe.

Ipak, kako se točno ti podzemni signali prenose ostaje predmet rasprave. Moguće je da gljivične veze prenose kemijske signale od jedne biljke do druge unutar samih hifa, na sličan način na koji se prenose električni signali prikazani u novom istraživanju. Ali također je moguće da se signali otope u a film vode drže se na mjestu i pomiču preko mreže pomoću površinske napetosti. Alternativno, mogu biti uključeni i drugi mikroorganizmi. Bakterije unutar i oko hifa gljiva može promijeniti sastav svojih zajednica ili funkcioniraju kao odgovor na promjenu kemije korijena ili gljiva i induciraju odgovor u susjednim gljivama i biljkama.

Novo istraživanje koje pokazuje prijenos električnih impulsa nalik na jezik izravno duž gljivičnih hifa pruža nove tragove o tome kako se poruke prenose micelijem gljiva.

Gljiva za raspravu?

Iako je tumačenje električnih skokova u gljivičnom miceliju privlačno kao jezik, postoje alternativni načini promatranja novih otkrića.

Ritam električnih impulsa ima neke sličnosti s kako hranjive tvari teku duž hifa gljiva, i tako može odražavati procese unutar gljivičnih stanica koji nisu izravno povezani s komunikacijom. Ritmički pulsevi hranjivih tvari i elektriciteta mogu otkriti obrasce rasta gljivica dok organizam istražuje svoju okolinu u potrazi za hranjivim tvarima.

Naravno, ostaje mogućnost da električni signali uopće ne predstavljaju komunikaciju u bilo kojem obliku. Naprotiv, nabijeni vrhovi hifa koji prolaze kroz elektrodu mogli su generirati skokove aktivnosti opažene u studiji.

O čemu zaboga oni pričaju?
Katie Field, Autor je dao

Jasno je da su potrebna dodatna istraživanja prije nego što možemo sa sigurnošću reći što znače električni impulsi otkriveni u ovoj studiji. Ono što možemo zaključiti iz istraživanja jest da su električni šiljci, potencijalno, novi mehanizam za prijenos informacija preko micelija gljiva, s važnim implikacijama za naše razumijevanje uloge i značaja gljiva u ekosustavima.

Ovi rezultati mogli bi predstavljati prve uvide u gljivičnu inteligenciju, čak i svijest. To je vrlo veliko "moglo", ali ovisno o uključenim definicijama, mogućnost ostaje, iako bi se činilo da postoji na vremenskim skalama, frekvencijama i veličinama koje ljudi ne percipiraju lako.

Katie Field, profesor na predmetu Procesi biljka-tlo, Sveučilište u Sheffieldu

Ovaj je članak ponovo objavljen Razgovor pod licencom Creative Commons. Čitati originalni članak.