الکساندر_ولکوف/شاتراستاک

تقریباً همه موجودات زمین به روشی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، از تکان دادن سر و رقص و جیرجیر و دم حیوانات گرفته تا سیگنال های شیمیایی نامرئی ساطع شده از برگ ها و ریشه های گیاهان. اما قارچ ها چطور؟ آیا قارچ ها به همان اندازه بی جان هستند که به نظر می رسند - یا چیزی هیجان انگیزتر در زیر سطح در حال وقوع است؟

تحقیقات جدید توسط دانشمند کامپیوتر اندرو آداماتزکی در آزمایشگاه محاسبات غیر متعارف دانشگاه غرب انگلستان، نشان می‌دهد که این پادشاهی باستانی «زبان» الکتریکی مخصوص به خود دارد - بسیار پیچیده‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد. طبق این مطالعه، قارچ‌ها حتی ممکن است از کلمات برای ایجاد «جملات» برای برقراری ارتباط با همسایگان استفاده کنند.

تقریباً تمام ارتباطات درون و بین حیوانات چند سلولی شامل سلول های بسیار تخصصی به نام اعصاب (یا نورون) می شود. اینها از طریق شبکه ای متصل به نام سیستم عصبی پیام ها را از قسمتی از یک موجود زنده به قسمت دیگر منتقل می کنند. "زبان" سیستم عصبی شامل الگوهای مشخصی از سنبله های پتانسیل الکتریکی است (که در غیر این صورت به عنوان تکانه شناخته می شود)، که به موجودات کمک می کند تا آنچه را که در محیطشان می گذرد تشخیص دهند و به سرعت به آن واکنش نشان دهند.

با وجود نداشتن سیستم عصبی، به نظر می‌رسد قارچ‌ها اطلاعات را با استفاده از تکانه‌های الکتریکی از طریق رشته‌های نخ مانندی به نام هیف منتقل می‌کنند. این رشته ها یک شبکه نازک به نام میسلیوم را تشکیل می دهند که کلونی های قارچی را در خاک به هم پیوند می دهد. این شبکه ها به طرز چشمگیری شبیه به سیستم عصبی حیوانات هستند. با اندازه‌گیری فراوانی و شدت تکانه‌ها، می‌توان زبان‌هایی را که برای برقراری ارتباط درون و بین موجودات در سراسر قلمرو زندگی استفاده می‌شود، انتخاب کرد و فهمید.

آداماتزکی با استفاده از الکترودهای کوچک، تکانه های الکتریکی ریتمیک منتقل شده از طریق میسلیوم چهار گونه مختلف قارچ را ثبت کرد.

او دریافت که تکانه ها بر اساس دامنه، فرکانس و مدت زمان متفاوت است. آداماتزکی با مقایسه‌های ریاضی بین الگوهای این تکانه‌ها با الگوهایی که معمولاً با گفتار انسان مرتبط است، پیشنهاد می‌کند که آنها اساس یک زبان قارچی را تشکیل می‌دهند که تا 50 کلمه در جملات سازمان‌دهی شده است. پیچیدگی زبان های مورد استفاده توسط گونه های مختلف قارچ با قارچ آبشش شکافته شده متفاوت به نظر می رسد.کمون اسکیزوفیلوم) با استفاده از پیچیده ترین واژگان مورد آزمایش.

قارچ شکافته آبشش در چوب های پوسیده رایج است و گزارش شده است که بیش از 28,000 جنس دارد. برنارد اسپراگ/ویکی پدیا

این احتمال را افزایش می‌دهد که قارچ‌ها زبان الکتریکی مخصوص به خود را برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات خاص در مورد غذا و سایر منابع نزدیک یا منابع احتمالی خطر و آسیب بین خود یا حتی با شرکای دورتر به اشتراک بگذارند.

شبکه های ارتباطی زیرزمینی

این اولین شواهد مبنی بر انتقال اطلاعات میسلیوم های قارچی نیست.

قارچ‌های میکوریزی - قارچ‌های نخ‌مانند تقریباً نامرئی که شراکت صمیمانه‌ای با ریشه‌های گیاهان ایجاد می‌کنند - شبکه‌های گسترده‌ای در خاک دارند که گیاهان همسایه را به هم متصل می‌کنند. از طریق این ارتباطات، گیاهان معمولاً به مواد مغذی و رطوبتی که قارچ‌ها از کوچک‌ترین منافذ داخل خاک تأمین می‌کنند، دسترسی پیدا می‌کنند. این به طور گسترده ای منطقه ای را که گیاهان می توانند از آن تامین کنند گسترش می دهد و تحمل آنها را در برابر خشکسالی افزایش می دهد. در عوض، گیاه قندها و اسیدهای چرب را به قارچ ها منتقل می کند، به این معنی که هر دو از این رابطه سود می برند.

 
میسلیوم قارچ های میکوریزا باعث ایجاد روابط همزیستی با گیاهان می شود. KYTan/Shutterstock

آزمایش با استفاده از گیاهان تنها توسط قارچ‌های میکوریزی متصل شده‌اند، نشان داده‌اند که وقتی یک گیاه درون شبکه مورد حمله حشرات قرار می‌گیرد، واکنش‌های دفاعی گیاهان همسایه نیز فعال می‌شود. به نظر می رسد سیگنال های هشدار دهنده از طریق شبکه قارچی منتقل می شود.

تحقیقات دیگر نشان داده است که گیاهان می توانند اطلاعات بیشتری را از طریق این رشته های قارچی منتقل کنند. در برخی مطالعاتبه نظر می رسد که گیاهان، از جمله درختان، می توانند ترکیبات مبتنی بر کربن مانند قندها را به همسایگان منتقل کنند. این انتقال کربن از یک گیاه به گیاه دیگر از طریق میسلیوم های قارچی می تواند به ویژه در حمایت از نهال ها در زمان استقرار آنها مفید باشد. این امر به ویژه زمانی اتفاق می‌افتد که آن نهال‌ها توسط گیاهان دیگر سایه می‌افتند و توانایی‌هایشان برای فتوسنتز و تثبیت کربن برای خود محدود است.

اینکه این سیگنال‌های زیرزمینی دقیقاً چگونه مخابره می‌شوند، موضوع بحث‌هایی است. این امکان وجود دارد که اتصالات قارچی سیگنال های شیمیایی را از یک گیاه به گیاه دیگر در درون خود هیف ها حمل کنند، به روشی مشابه نحوه انتقال سیگنال های الکتریکی که در تحقیق جدید نشان داده شده است. اما این امکان نیز وجود دارد که سیگنال ها در a حل شوند فیلم آب در جای خود نگه داشته و با کشش سطحی در سراسر شبکه حرکت می کند. روش دیگر، میکروارگانیسم های دیگر می تواند درگیر باشد. باکتری ها در داخل و اطراف هیف های قارچی ممکن است تغییر کند ترکیب جوامع آنها یا در پاسخ به تغییر شیمی ریشه یا قارچ عمل می کند و در قارچ ها و گیاهان همسایه پاسخ القا می کند.

تحقیقات جدید که انتقال تکانه های الکتریکی زبان مانند را مستقیماً در امتداد هیف های قارچی نشان می دهد، سرنخ های جدیدی در مورد نحوه انتقال پیام ها توسط میسلیوم قارچی ارائه می دهد.

قارچ برای بحث؟

اگر چه تفسیر جهش الکتریکی در میسلیوم قارچی به عنوان یک زبان جذاب است، اما راه‌های جایگزینی برای بررسی یافته‌های جدید وجود دارد.

ریتم پالس های الکتریکی شباهت هایی به آن دارد چگونه مواد مغذی در امتداد هیف های قارچی جریان می یابندو بنابراین ممکن است فرآیندهای درون سلول های قارچی را منعکس کند که مستقیماً با ارتباطات مرتبط نیستند. پالس‌های ریتمیک مواد مغذی و الکتریسیته ممکن است الگوهای رشد قارچ‌ها را در حالی که ارگانیسم در جستجوی مواد مغذی اطراف خود است، آشکار کند.

البته این احتمال وجود دارد که سیگنال های الکتریکی به هیچ وجه ارتباط را نشان ندهند. در عوض، نوک‌های هیف باردار که از الکترود عبور می‌کنند، می‌توانند نوک‌هایی در فعالیت مشاهده‌شده در مطالعه ایجاد کنند.

 روی زمین از چه چیزی صحبت می کنند؟ کیتی فیلد, نویسنده ارائه

قبل از اینکه بتوانیم با قطعیت بگوییم که تکانه های الکتریکی شناسایی شده در این مطالعه به چه معنا هستند، به وضوح به تحقیقات بیشتری نیاز است. آنچه که می‌توانیم از این تحقیق بگیریم این است که سنبله‌های الکتریکی، به طور بالقوه، مکانیزم جدیدی برای انتقال اطلاعات در میان میسلیوم‌های قارچی هستند که پیامدهای مهمی برای درک ما از نقش و اهمیت قارچ‌ها در اکوسیستم‌ها دارد.

این نتایج می تواند نشان دهنده اولین بینش در مورد هوش قارچی، حتی آگاهی باشد. این یک "می تواند" بسیار بزرگ است، اما بسته به تعاریف مربوطه، این امکان باقی می ماند، اگرچه به نظر می رسد در مقیاس های زمانی، فرکانس ها و بزرگی هایی وجود دارد که به راحتی توسط انسان قابل درک نیست.

درباره نویسنده

کیتی فیلداستاد فرآیندهای گیاهی-خاکی، دانشگاه شفیلد

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

نشستند