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争論:蘑菇會交流嗎?

争論:蘑菇會交流嗎?

從動物的點頭、舞蹈、吱吱聲和咆哮聲,到植物的葉子和根莖散發的無形的化學信号,幾乎地球上的所有生物都能以這樣或那樣的方式進行交流。那麼真菌呢?蘑菇果真如它們看起來那樣“死氣沉沉”嗎?還是說,在表面之下有更令人興奮的事情在發生?

西英格蘭大學的計算機科學家Andrew Adamatzky的一項新研究表明,這個古老的王國擁有自己的電“語言”,這種語言遠比想象中更為複雜。它表明真菌甚至可能用“單詞”組成“句子”來與鄰居交流。

傳遞資訊的電脈沖

幾乎所有多細胞動物的交流都涉及高度特化的細胞,這種細胞被稱為神經細胞或神經元。這些信号會通過一個叫做神經系統的連接配接網絡,将資訊從生物體的某一部分傳遞到另一部分。神經系統的“語言”包括獨特的電勢尖峰信号模式,即脈沖,它能幫助生物探測環境中發生的事,并迅速作出反應。

盡管真菌沒有神經系統,但它們似乎可以通過被稱為菌絲的線狀細絲用電脈沖來傳遞資訊。由菌絲形成的一個薄薄的被稱為菌絲體的網絡,能連接配接土壤中的真菌菌落。這些網絡與動物的神經系統非常相似,通過測量脈沖的頻率和強度,它可能可以分解和了解生命王國中用于在生物體内部和生物體之間交流的語言。

利用微小的電極,Adamatzky記錄了在4種不同真菌的菌絲體間傳遞的節律電脈沖。他發現,這些脈沖的振幅、頻率和持續時間都各不相同。通過将這些脈沖模式與那些更典型的與人類語言相關的模式進行數學比較,Adamatzky認為這些脈沖構成了真菌語言的基礎,這種語言由多達50個單詞組成,可以被組裝成句子。

另外,他還發現不同種類的真菌所使用的語言的複雜性也似乎有所不同。在所有被測試的真菌中,裂褶真菌(Schizophyllum commune)所使用的詞彙是最複雜的。

争論:蘑菇會交流嗎?

裂褶真菌(Schizophyllum commune)是一種常見于朽木中的真菌,具有超過28000種性别。(圖 / Wikipedia)

這一發現暗示了一種可能性,那就是真菌擁有自己的電語言,通過使用這些語言,它們可以與自己内部甚至與更遙遠的夥伴分享有關于食物、附近的資源、潛在的危險,以及傷害來源等資訊。

地下通信網絡

其實,這并不是真菌菌絲體能傳遞資訊的首個證據。

菌根真菌是一種幾近隐形的線狀真菌,它們能與植物的根形成親密的夥伴關系。這種真菌在土壤中有廣闊的網絡來連接配接鄰近的植物。通過這些連接配接,植物能從土壤中最細小的毛孔裡擷取真菌所提供的營養和水分。這極大地擴大了植物可以擷取營養的面積,提高了它們的抗旱能力。作為回報,植物也會将糖和脂肪酸轉移給真菌。雙方都能從這種關系中受益。

争論:蘑菇會交流嗎?

菌根真菌的菌絲能與植物形成共生關系。(圖 / Wikimedia Commons)

一些用僅由菌根真菌連接配接的植物進行的實驗表明,當網絡中的一株植物受到昆蟲攻擊時,鄰近植物的防禦反應也會被激活。如此看來,真菌網絡是可以傳遞預警信号的。

還有一些研究表明,植物能通過真菌線來傳遞的不僅有資訊而已。有研究表明,包括樹木在内的植物似乎可以将糖類等碳基化合物轉移到鄰近的植物體内。這種通過真菌菌絲體将碳從一株植物向另一株植物的轉移,或許對幼苗生長的過程格外有益,尤其是在這些幼苗被其他植物遮蔽的情況下,其光合作用和固碳能力非常有限。

然而,關于這些地下信号究竟是如何傳遞的,仍是一個有争議的問題。有可能真菌的連接配接将化學信号在菌絲内部從一株植物傳遞到另一株植物,與新研究中所描述的電信号的傳輸方式類似。也有可能信号是溶解在一層水膜中,然後通過表面張力在網絡中移動的。亦或者還有其他微生物也參與到了其中。存在于真菌菌絲的内部和周圍的細菌,或許會改變其菌落的組成或功能,以響應根或真菌化學的變化,并誘發鄰近真菌和植物的反應。

新的研究表明,類似語言的電脈沖直接沿着真菌菌絲傳遞,為真菌菌絲如何傳遞資訊提供了新的線索。

蘑菇之辯

雖然将真菌菌絲體中的電脈沖現象視為語言是種很有吸引力的解讀,但還有另一種方式來看待新的發現。

電脈沖的節律與營養物質沿着真菌菌絲流動的方式有一些相似之處,是以它可能反映的是真菌細胞内部與交流沒有直接關系的過程。當真菌在周圍環境中搜尋營養時,營養物質和電流的節律脈沖可以揭示真菌的生長模式。

當然,電信号根本不代表任何形式的通信的可能性仍然存在。可能是那些通過電極的帶電菌絲尖端,産生了研究中所觀察到的電尖峰信号。

在确切地說出在這項研究中所檢測到的電脈沖意味着什麼之前,顯然我們還需要進行更多的研究。從這項研究中,我們可以擷取的資訊是,電尖峰信号或許是一種通過真菌菌絲傳遞資訊的新機制,這對我們了解真菌在生态系統中的作用和重要性具有重大意義。

這些結果可能代表了對真菌智能,甚至是真菌意識的首次洞察。雖然這一切都隻是“可能”,但這種可能性是真實存在的,盡管它似乎存在于人類不易察覺的時間尺度、頻率和幅度上。

#創作團隊:

原文作者:Katie Field(謝菲爾德大學)

翻譯:糖獸

#參考來源:

https://theconversation.com/do-mushrooms-really-use-language-to-talk-to-each-other-a-fungi-expert-investigates-181079

#圖檔來源:

封面圖:jonhab8533 / Pixabay

首圖:Mathew Schwartz / Unsplash

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