Bruger svampe virkelig sprog til at tale med hinanden? En svampeekspert undersøger

Næsten alle Jordens organismer kommunikerer med hinanden på den ene eller anden måde, lige fra dyrenes nik og dans og knirken og bælge til de usynlige kemiske signaler, der udsendes af planters blade og rødder. Men hvad med svampe? Er svampe så livløse, som de ser ud til - eller sker der noget mere spændende under overfladen?

Ny forskning udført af computerforsker Andrew Adamatzky ved Unconventional Computing Laboratory ved University of the West of England, tyder på, at dette gamle kongerige har sit eget elektriske "sprog" - langt mere kompliceret end nogen tidligere troede. Ifølge undersøgelsen kan svampe endda bruge "ord" til at danne "sætninger" til at kommunikere med naboer.

Næsten al kommunikation inden for og mellem flercellede dyr involverer højt specialiserede celler kaldet nerver (eller neuroner). Disse sender beskeder fra en del af en organisme til en anden via et forbundet netværk kaldet et nervesystem. Nervesystemets "sprog" omfatter karakteristiske mønstre af spidser af elektrisk potentiale (også kendt som impulser), som hjælper væsner med at opdage og reagere hurtigt på, hvad der foregår i deres miljø.

På trods af at de mangler et nervesystem, ser svampe ud til at transmittere information ved hjælp af elektriske impulser på tværs af trådlignende filamenter kaldet hyfer. Filamenterne danner et tyndt væv kaldet et mycelium, der forbinder svampekolonier i jorden. Disse netværk minder bemærkelsesværdigt om dyrs nervesystemer. Ved at måle frekvensen og intensiteten af ​​impulserne kan det være muligt at udvælge og forstå de sprog, der bruges til at kommunikere inden for og mellem organismer på tværs af livets riger.

Ved hjælp af små elektroder registrerede Adamatzky de rytmiske elektriske impulser, der blev transmitteret over myceliet fra fire forskellige svampearter.

Han fandt ud af, at impulserne varierede efter amplitude, frekvens og varighed. Ved at lave matematiske sammenligninger mellem mønstrene af disse impulser med dem, der er mere typisk forbundet med menneskelig tale, foreslår Adamatzky, at de danner grundlaget for et svampesprog, der omfatter op til 50 ord organiseret i sætninger. Kompleksiteten af ​​de sprog, der bruges af de forskellige svampearter, så ud til at variere, med den spaltede gællesvamp (Schizophyllum commune ) ved at bruge det mest komplicerede leksikon af de testede.

Dette øger muligheden for, at svampe har deres eget elektriske sprog til at dele specifik information om mad og andre ressourcer i nærheden, eller potentielle kilder til fare og skade, mellem sig selv eller endda med mere fjernt forbundne partnere.

Underjordiske kommunikationsnetværk

Dette er ikke det første bevis på, at svampemycelier overfører information.

Mykorrhizasvampe - næsten usynlige trådlignende svampe, der danner intime partnerskaber med planterødder - har omfattende netværk i jorden, der forbinder naboplanter. Gennem disse foreninger får planter normalt adgang til næringsstoffer og fugt, som svampene tilfører fra de mindste porer i jorden. Dette udvider i høj grad det område, som planter kan hente næring fra, og øger deres tolerance over for tørke. Til gengæld overfører planten sukker og fedtsyrer til svampene, hvilket betyder, at begge har gavn af forholdet.

Eksperimenter med planter, der kun er forbundet med mykorrhizasvampe, har vist, at når en plante i netværket angribes af insekter, aktiveres forsvarsreaktionerne fra naboplanter også. Det ser ud til, at advarselssignaler transmitteres via svampenetværket.

Anden forskning har vist, at planter kan overføre mere end blot information på tværs af disse svampetråde. I nogle undersøgelser ser det ud til, at planter, herunder træer, kan overføre kulstofbaserede forbindelser såsom sukker til naboer. Disse overførsler af kulstof fra en plante til en anden via svampemycelier kan være særligt nyttige til at støtte frøplanter, når de etablerer sig. Dette er især tilfældet, når disse frøplanter er skyggefulde af andre planter og så begrænsede i deres evner til at fotosyntetisere og fikse kulstof til sig selv.

Præcis hvordan disse underjordiske signaler transmitteres, er dog stadig et spørgsmål om debat. Det er muligt, at svampeforbindelserne bærer kemiske signaler fra en plante til en anden inden i selve hyferne, på samme måde som, hvordan de elektriske signaler, der er omtalt i den nye forskning, transmitteres. Men det er også muligt, at signaler bliver opløst i en film af vand, der holdes på plads og bevæges hen over netværket af overfladespænding. Alternativt kan andre mikroorganismer være involveret. Bakterier i og omkring svampehyfer kan ændre sammensætningen af ​​deres samfund eller funktion som reaktion på ændret rod- eller svampekemi og inducere en reaktion i nabosvampe og planter.

Den nye forskning, der viser transmission af sproglignende elektriske impulser direkte langs svampehyfer, giver nye fingerpeg om, hvordan beskeder formidles af svampemycelium.

Svamp til debat?

Selvom det er tiltalende at fortolke de elektriske spidser i svampemycelier som et sprog, er der alternative måder at se på de nye fund.

Rytmen af ​​elektriske impulser har en vis lighed med, hvordan næringsstoffer flyder langs svampehyfer, og kan derfor afspejle processer i svampeceller, der ikke er direkte relateret til kommunikation. De rytmiske impulser af næringsstoffer og elektricitet kan afsløre mønstrene for svampevækst, når organismen udforsker sine omgivelser efter næringsstoffer.

Der er naturligvis stadig mulighed for, at de elektriske signaler slet ikke repræsenterer kommunikation i nogen form. Rather, charged hyphal tips passing the electrode could have generated the spikes in activity observed in the study.

More research is clearly needed before we can say with any certainty what the electrical impulses detected in this study mean. What we can take from the research is that electrical spikes are, potentially, a new mechanism for transmitting information across fungal mycelia, with important implications for our understanding of the role and significance of fungi in ecosystems.

These results could represent the first insights into fungal intelligence, even consciousness. That's a very big "could," but depending on the definitions involved, the possibility remains, though it would seem to exist on time scales, frequencies and magnitudes not easily perceived by humans.