Ekspert od grzybów bada

Prawie wszystkie organizmy na Ziemi komunikują się ze sobą w ten czy inny sposób, od kiwnięć głową, tańców, pisków i ryków zwierząt, po niewidzialne sygnały chemiczne emitowane przez liście i korzenie roślin. Ale co z grzybami? Czy grzyby są tak nieożywione, na jakie wyglądają – czy może pod powierzchnią dzieje się coś bardziej ekscytującego?

Nowe badania przez informatyka Andrzej Adamatzky w Laboratorium Obliczeń Niekonwencjonalnych Uniwersytetu Zachodniej Anglii sugeruje, że to starożytne królestwo ma swój własny „język” elektryczny – znacznie bardziej skomplikowany, niż ktokolwiek wcześniej sądził. Według badań grzyby mogą nawet używać „słów” do tworzenia „zdań” do komunikowania się z sąsiadami.

Prawie cała komunikacja w obrębie zwierząt wielokomórkowych i między nimi obejmuje wysoce wyspecjalizowane komórki zwane nerwami (lub neuronami). Przekazują one wiadomości z jednej części organizmu do drugiej za pośrednictwem połączonej sieci zwanej układem nerwowym. „Język” układu nerwowego obejmuje charakterystyczne wzory skoków potencjału elektrycznego (inaczej zwanych impulsami), które pomagają istotom wykryć i szybko reagować na to, co dzieje się w ich otoczeniu.

Pomimo braku układu nerwowego, grzyby wydają się przekazywać informacje za pomocą impulsów elektrycznych przez nitkowate włókna zwane strzępkami. Włókna tworzą cienką sieć zwaną grzybnią, która łączy kolonie grzybów w glebie. Sieci te są niezwykle podobne do zwierzęcych układów nerwowych. Mierząc częstotliwość i intensywność impulsów, można odkryć i zrozumieć języki używane do komunikowania się wewnątrz organizmów i między nimi w królestwach życia.

Za pomocą maleńkich elektrod Adamatzky zarejestrował rytmiczne impulsy elektryczne przesyłane przez grzybnię czterech różnych gatunków grzybów.

Odkrył, że impulsy różniły się amplitudą, częstotliwością i czasem trwania. Dokonując matematycznych porównań między wzorcami tych impulsów a tymi, które zwykle kojarzą się z ludzką mową, Adamatzky sugeruje, że stanowią one podstawę języka grzybowego zawierającego do 50 słów zorganizowanych w zdania. Złożoność języków używanych przez różne gatunki grzybów wydawała się różnić, z grzybem rozszczepionych skrzeli (Gmina Schizophyllum) przy użyciu najbardziej skomplikowanego leksykonu spośród testowanych.

Grzyb rozszczepionych skrzeli jest powszechny w gnijącym drewnie i ma ponad 28,000 XNUMX płci.
Bernarda Spragga/Wikipedia

Rodzi to możliwość, że grzyby mają swój własny język elektryczny do dzielenia się konkretnymi informacjami o żywności i innych pobliskich zasobach lub potencjalnych źródłach niebezpieczeństwa i szkód między sobą lub nawet z bardziej odległymi partnerami.

Podziemne sieci komunikacyjne

To nie pierwszy dowód na to, że grzybnia przekazuje informacje.

Grzyby mikoryzowe – prawie niewidoczne grzyby nitkowate, które tworzą bliskie związki z korzeniami roślin – mają w glebie rozległe sieci łączące sąsiednie rośliny. Poprzez te zespoły rośliny zwykle uzyskują dostęp do składników odżywczych i wilgoci dostarczanej przez grzyby z najmniejszych porów w glebie. To znacznie rozszerza obszar, z którego rośliny mogą czerpać pożywienie, i zwiększa ich tolerancję na suszę. W zamian roślina przekazuje grzybom cukry i kwasy tłuszczowe, co oznacza, że ​​obydwa czerpią korzyści z tego związku.

Grzybnia grzybów mikoryzowych umożliwia symbiotyczne relacje z roślinami.
KYTan/Shutterstock

Eksperymenty z wykorzystaniem roślin Połączone jedynie przez grzyby mikoryzowe wykazały, że gdy jedna roślina w sieci zostanie zaatakowana przez owady, aktywują się również reakcje obronne sąsiednich roślin. Wydaje się, że sygnały ostrzegawcze przekazywane są przez sieć grzybową.

Inne badania wykazały, że rośliny mogą przekazywać przez te nici grzybów nie tylko informacje. W niektórych badaniachwydaje się, że rośliny, w tym drzewa, mogą przenosić na sąsiadów związki węglowe, takie jak cukry. Te transfery węgla z jednej rośliny do drugiej za pośrednictwem grzybni mogą być szczególnie pomocne we wspieraniu sadzonek podczas ich zawiązywania się. Dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy sadzonki te są zacienione przez inne rośliny i przez to mają ograniczone zdolności do fotosyntezy i wiązania węgla dla siebie.

Dokładny sposób przesyłania tych podziemnych sygnałów pozostaje jednak przedmiotem pewnej debaty. Możliwe, że połączenia grzybów przenoszą sygnały chemiczne z jednej rośliny do drugiej w obrębie samych strzępek, w podobny sposób, w jaki transmitowane są sygnały elektryczne przedstawione w nowych badaniach. Ale jest też możliwe, że sygnały rozpuszczą się w film wody utrzymywane w miejscu i przemieszczane przez sieć pod wpływem napięcia powierzchniowego. Alternatywnie mogą być zaangażowane inne mikroorganizmy. Bakterie w i wokół strzępek grzybów może zmienić skład ich społeczności lub działają w odpowiedzi na zmianę chemii korzeni lub grzybów i indukują odpowiedź u sąsiednich grzybów i roślin.

Nowe badania pokazujące przekazywanie językopodobnych impulsów elektrycznych bezpośrednio wzdłuż strzępek grzybów dostarczają nowych wskazówek na temat tego, w jaki sposób wiadomości są przekazywane przez grzybnię.

Grzyb do debaty?

Chociaż interpretacja impulsów elektrycznych w grzybni jako języka jest atrakcyjna, istnieją alternatywne sposoby spojrzenia na nowe odkrycia.

Rytm impulsów elektrycznych wykazuje pewne podobieństwo do jak składniki odżywcze przepływają wzdłuż strzępek grzybów, a więc może odzwierciedlać procesy zachodzące w komórkach grzyba, które nie są bezpośrednio związane z komunikacją. Rytmiczne impulsy składników odżywczych i elektryczności mogą ujawnić wzorce wzrostu grzybów, gdy organizm bada otoczenie w poszukiwaniu składników odżywczych.

Oczywiście pozostaje możliwość, że sygnały elektryczne w ogóle nie reprezentują komunikacji w żadnej formie. Raczej naładowane końcówki strzępek przechodzące przez elektrodę mogły generować skoki aktywności obserwowane w badaniu.

O czym oni do diabła mówią?
Katie Pole, Autor pod warunkiem

Wyraźnie potrzebne są dalsze badania, zanim będziemy mogli z całą pewnością stwierdzić, co oznaczają impulsy elektryczne wykryte w tym badaniu. Z badań możemy wywnioskować, że impulsy elektryczne są potencjalnie nowym mechanizmem przekazywania informacji przez grzybnię grzybową, z ważnymi implikacjami dla naszego zrozumienia roli i znaczenia grzybów w ekosystemach.

Wyniki te mogą stanowić pierwszy wgląd w inteligencję grzybów, a nawet świadomość. To bardzo duże „możliwe”, ale w zależności od zastosowanych definicji, możliwość pozostaje, chociaż wydaje się, że istnieje w skali czasowej, częstotliwości i wielkości, które nie są łatwo dostrzegalne przez ludzi.

Katie PoleProfesor Procesów Roślinno-Glebowych, University of Sheffield

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.