Чи справді гриби використовують мову, щоб спілкуватись один з одним?

Авторка: Кеті Філд, професорка у галузі рослинно-ґрунтових процесів Університету Шеффілда.

Майже всі організми Землі так чи інакше спілкуються один з одним, починаючи від кивків, танців, писків і реву тварин до невидимих ​​хімічних сигналів, які випромінюють листя і коріння рослин. Але як щодо грибів? Чи є гриби такими бездушними, як вони здаються, чи щось більш захоплююче відбувається під поверхнею?

Нове дослідження інформатика Ендрю Адамацького з Лабораторії нетрадиційних обчислень Університету Західної Англії припускає, що це давнє царство має власну електричну «мову» – набагато складнішу, ніж хтось раніше думав. Згідно з дослідженням, гриби можуть навіть використовувати «слова» для формування «речень» для спілкування з сусідами.

Майже вся комунікація всередині та між багатоклітинними тваринами включає вузькоспеціалізовані клітини, які називаються нервами (або нейронами). Вони передають повідомлення від однієї частини організму до іншої через зв’язну мережу, яка називається нервовою системою. «Мова» нервової системи включає в себе характерні моделі стрибків електричного потенціалу (інакше відомих як імпульси), які допомагають істотам виявляти й швидко реагувати на те, що відбувається в навколишньому середовищі.

Незважаючи на відсутність нервової системи, гриби, здається, передають інформацію за допомогою електричних імпульсів через ниткоподібні волокна, які називаються гіфами. Волокна утворюють тонку павутину під назвою міцелій, яка з’єднує колонії грибів у ґрунті. Ці мережі надзвичайно схожі на нервову систему тварин. Вимірюючи частоту та інтенсивність імпульсів можна розібрати й зрозуміти мови, які використовуються для спілкування всередині та між організмами різних царств живої природи.

Використовуючи крихітні електроди, Адамацький записав ритмічні електричні імпульси, що передаються через міцелій чотирьох різних видів грибів.

Він виявив, що імпульси змінюються за амплітудою, частотою і тривалістю. Проводячи математичні порівняння моделей цих імпульсів із структурами, які більш типово пов’язані з людською мовою, Адамацький припускає, що вони становлять основу мови грибів, що складається з приблизно 50 слів, організованих у речення. Складність мов, якими користуються різні види грибів, виявилася різною, водночас розщепка звичайна (Schizophyllum commune) використовує найскладніший лексикон з вивчених.

Зазвичай розщепка звичайна вражає деревину, що гниє, і, як повідомляється, має понад 28 тисяч статей. Джерело: Бернард Спрагг, Вікіпедія.

Це підвищує ймовірність того, що гриби мають власну електричну мову для обміну конкретною інформацією про їжу та інші ресурси поблизу, або потенційні джерела небезпеки та шкоди між собою або навіть з більш віддаленими партнерами.

Підземні мережі зв’язку

Це не перший доказ того, що міцелій грибів передає інформацію.

Мікоризні гриби – майже невидимі ниткоподібні організми, які утворюють тісні партнерські стосунки з корінням рослин – мають розгалужені мережі в ґрунті, які з’єднують сусідні рослини. Завдяки цим зв’язкам рослини зазвичай отримують доступ до поживних речовин і вологи, що постачаються грибами з найдрібніших пор у ґрунті. Це значно розширює територію, з якої рослини можуть черпати поживу, і підвищує їх стійкість до посухи. Натомість рослина передає грибам цукри та жирні кислоти, а це означає, що обидва мають користь від відносин.

Міцелій мікоризних грибів забезпечує симбіотичні відносини з рослинами. Джерело: KYTan/Shutterstock.

Експерименти з використанням рослин, пов’язаних тільки мікоризними грибами, показали, що коли одну рослину в мережі атакують комахи, активізуються захисні реакції сусідніх рослин. Здається, що попереджувальні сигнали передаються через грибну мережу.

Інші дослідження показали, що рослини можуть передавати більше, ніж просто інформацію через ці грибні нитки. У деяких дослідженнях виявилося, що рослини, зокрема дерева, можуть передавати сусідам сполуки на основі вуглецю, такі як цукри. Ця передача вуглецю від однієї рослини до іншої за допомогою грибного міцелію може бути дуже корисною для підтримки проростків, коли вони формуються. Особливо це стосується тих випадків, коли ці проростки затінені іншими рослинами і тому обмежені в здатності до фотосинтезу та фіксації вуглецю для себе.

Проте, як саме передаються ці підземні сигнали, залишається темою для обговорення. Можливо, грибкові зв’язки передають хімічні сигнали від однієї рослини до іншої всередині самих гіф, подібно до того, як передаються електричні сигнали, представлені в новому дослідженні. Але також можливо, що сигнали розчиняються у плівці води, яка утримується на місці та переміщується по мережі за рахунок поверхневого натягу. Крім того, можуть бути залучені інші мікроорганізми. Бактерії в грибних гіфах і навколо них можуть змінити склад своїх колоній або діяльність у відповідь на зміну хімії коренів або грибів і викликати реакцію у сусідніх грибів і рослин.

Нове дослідження, яке демонструє передачу мовоподібних електричних імпульсів безпосередньо вздовж гіф грибів, дає нові ключі до того, як повідомлення передаються грибним міцелієм.

Гриб як привід для дискусій?

Хоча інтерпретація електричних стрибків у грибному міцелії як мови є привабливою, існують альтернативні способи подивитися на нові результати.

Ритм електричних імпульсів має певну схожість із тим, як поживні речовини протікають вздовж грибних гіф, і тому може відображати процеси всередині грибкових клітин, які не мають прямого стосунку до комунікації. Ритмічні імпульси поживних речовин і електрики можуть виявити закономірності росту грибів, коли організм досліджує навколишнє середовище в пошуках поживних речовин.

Звичайно, існує ймовірність того, що електричні сигнали взагалі не представляють комунікації в будь-якій формі. Натомість, заряджені кінчики гіф, що проходять через електрод, могли викликати стрибки активності, які спостерігалися в дослідженні.

Про що ж вони говорять? Авторка фото: Кеті Філд.

Очевидно, що потрібні додаткові дослідження, перш ніж ми зможемо з упевненістю сказати, що означають електричні імпульси, виявлені в цьому. Які висновки ми можемо зробити з результатів, так це те, що електричні спайки потенційно є новим механізмом передачі інформації через грибний міцелій, що має важливі наслідки для нашого розуміння ролі та значення грибів в екосистемах.

Ці результати можуть стати першими кроками до розуміння грибного інтелекту, навіть свідомості. Це дуже сміливе припущення, але залежно від визначень, які використовуються, така можливість залишається, хоча, здавалося б, вона існує на часових масштабах, частотах і величинах, які людям важко сприймати.

Стаття вперше була опублікована англійською мовою під заголовком «Do mushrooms really use language to talk to each other? A fungi expert investigates» в журналі The Conversation 14 квітня 2022 р.

Переклала Поліна Шарошкіна.