Почти все организмы Земли так или иначе общаются друг с другом, начиная с кивков, танцев, писка и рева животных и заканчивая невидимыми химическими сигналами, испускаемыми листьями и корнями растений. Но как насчёт грибов? Такими ли безжизненными являются грибы, какими кажутся, или внутри них на самом деле происходит что-то более захватывающее?
Новое исследование, проведённое учёным-компьютерщиком Эндрю Адамацки (Andrew Adamatzky) из Лаборатории нетрадиционных вычислений Университета Западной Англии, предполагает, что у этого древнего царства есть собственный «электрический язык» — гораздо более сложный, чем кто-либо считал ранее. Согласно исследованию, грибы для формирования «предложений» для общения с соседями даже могут использовать «слова».
Изображение: unsplash.com
Почти все коммуникации внутри многоклеточных животных и между ними осуществляются с помощью высокоспециализированных клеток, называемых нервами (или нейронами). Они передают сообщения от одной части организма к другой через связанную сеть, называемую нервной системой. «Язык» нервной системы включает в себя характерные паттерны всплесков электрического потенциала (иначе известные 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 волокнистоподобные 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, в дальнейшем, вполне вероятно, можно будет раскрыть и понять языки, используемые для общения внутри организмов и между ними во всех животных царствах.
Используя крошечные электроды, Адамацкий зафиксировал ритмичные электрические импульсы, передаваемые через мицелий четырёх различных видов грибов.
Он обнаружил, что импульсы различаются по амплитуде, частоте и продолжительности. Проводя математические сравнения между паттернами этих импульсов и теми, которые чаще всего ассоциируются с человеческой речью, Адамацки предполагает, что они составляют основу грибкового языка, состоящего из 50 слов, организованных в предложения. Сложность языков, используемых различными видами грибов, по-видимому, различалась, причём щелелистник обыкновенный (Schizophyllum commune) использовал самую сложную лексику из всех протестированных грибов.
Это повышает вероятность того, что у грибов есть свой собственный электрический язык для обмена конкретной информацией о пище и других ресурсах поблизости или потенциальных источниках опасности и ущерба между собой или даже с более отдалённо расположенными партнёрами.
Подземные коммуникационные сети
Это не первое свидетельство того, что грибковые мицелии передают информацию.
Микоризные грибы — почти невидимые нитевидные грибы, образующие тесные партнёрские отношения с корнями растений, — имеют в почве обширные сети, соединяющие соседние растения. Благодаря этим ассоциациям растения обычно получают доступ к питательным веществам и влаге, поставляемым грибами из мельчайших пор почвы. Это значительно расширяет площадь, из которой растения могут черпать пищу, и повышает их устойчивость к засухе. В свою очередь, растение переносит сахара и жирные кислоты грибам, а это означает, что оба извлекают выгоду из этих отношений.
Эксперименты с растениями, связанными только микоризными грибами, показали, что когда одно растение в сети подвергается нападению насекомых, защитные реакции соседних растений тоже активируются. Похоже, что в этом случае предупреждающие сигналы передаются через грибковую сеть.
Другое исследование показало, что растения могут передавать не только информацию по этим грибковым нитям. В некоторых исследованиях выявлено, что 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 саженцев по мере их роста. Это особенно актуально, когда эти саженцы затенены другими растениями и поэтому ограничены в своих способностях фотосинтезировать и фиксировать углерод для себя.
Однако вопрос о том, как именно передаются эти подземные сигналы, остается предметом некоторых споров. Вполне возможно, что грибковые соединения переносят химические сигналы от одного растения к другому внутри самих гифов, подобно тому, как передаются электрические сигналы, описанные в новом исследовании. Но также возможно, что сигналы растворяются в плёнке воды, удерживаемой на месте и перемещаемой по сети поверхностным натяжением. В качестве альтернативы могут быть задействованы и другие микроорганизмы. Бактерии в грибковых гифах и вокруг них могут изменять состав своих сообществ или функционировать в ответ на изменение химического состава корней или грибов и индуцировать реакцию соседних грибов и растений.
Новое исследование, показывающее передачу языковых электрических импульсов непосредственно вдоль грибковых гифов, даёт новые подсказки о том, как сообщения передаются грибковым мицелием.
Стоит ли обсуждать грибы?
И хотя интерпретация электрических импульсов в грибковом мицелии как языка привлекательна, существуют альтернативные способы взглянуть на новые результаты.
Ритм электрических импульсов имеет некоторое сходство с тем, как питательные вещества текут по гифам грибов, и поэтому может отражать процессы внутри грибковых клеток, которые с коммуникацией непосредственно не связаны. Ритмичные импульсы питательных веществ и электричества могут выявить закономерности роста грибов по мере того, как организм исследует своё окружение в поисках питательных веществ.
Конечно, остаётся вероятность того, что электрические сигналы вообще не представляют собой коммуникацию в какой-либо форме. Скорее заряженные кончики гифов, проходящие через электрод, просто могли генерировать всплески активности, наблюдаемые в исследовании.
Очевидно, необходимы дополнительные исследования, прежде чем учёные смогут с уверенностью сказать, что означают электрические импульсы, обнаруженные в этом исследовании. Из этого исследования мы можем сделать вывод, что электрические импульсы 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 интеллекта, даже сознания. Это очень большое «может», но в зависимости от используемых определений возможность остаётся, хотя она, казалось бы, существует во временных масштабах, частотах и величинах, которые непросто воспринимаются людьми.
