• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Använder svamp verkligen språk för att prata med varandra? En svampexpert undersöker

    Kredit:Alexander_Volkov/Shutterstock

    Nästan alla jordens organismer kommunicerar med varandra på ett eller annat sätt, från nickar och danser och gnisslande och bälgar från djur, till osynliga kemiska signaler som sänds ut av växternas blad och rötter. Men hur är det med svampar? Är svampar så livlösa som de verkar - eller pågår något mer spännande under ytan?

    Ny forskning av datavetaren Andrew Adamatzky vid Unconventional Computing Laboratory vid University of West of England, tyder på att detta antika rike har ett eget elektriskt "språk" - mycket mer komplicerat än någon tidigare trott. Enligt studien kan svampar till och med använda "ord" för att bilda "meningar" för att kommunicera med grannar.

    Nästan all kommunikation inom och mellan flercelliga djur involverar högspecialiserade celler som kallas nerver (eller neuroner). Dessa överför meddelanden från en del av en organism till en annan via ett uppkopplat nätverk som kallas nervsystem. Nervsystemets "språk" består av distinkta mönster av spikar av elektrisk potential (även kallade impulser), som hjälper varelser att upptäcka och reagera snabbt på vad som händer i deras miljö.

    Trots att de saknar ett nervsystem verkar svampar överföra information med hjälp av elektriska impulser över trådliknande filament som kallas hyfer. Filamenten bildar en tunn väv som kallas mycel som länkar samman svampkolonier i jorden. Dessa nätverk är anmärkningsvärt lika djurens nervsystem. Genom att mäta impulsernas frekvens och intensitet kan det vara möjligt att ta bort och förstå de språk som används för att kommunicera inom och mellan organismer över livets riken.

    Med hjälp av små elektroder registrerade Adamatzky de rytmiska elektriska impulser som överfördes över myceliet hos fyra olika svamparter.

    Han fann att impulserna varierade med amplitud, frekvens och varaktighet. Genom att göra matematiska jämförelser mellan mönstren för dessa impulser med de som mer typiskt förknippas med mänskligt tal, föreslår Adamatzky att de utgör grunden för ett svampspråk som består av upp till 50 ord organiserade i meningar. Komplexiteten i språken som används av de olika svamparterna verkade skilja sig åt, med den delade gälsvampen (Schizophyllum commune ) med det mest komplicerade lexikonet av de testade.

    Detta ökar möjligheten att svampar har sitt eget elektriska språk för att dela specifik information om mat och andra resurser i närheten, eller potentiella källor till fara och skada, sinsemellan eller till och med med mer avlägset anslutna partners.

    Den kluvna gälsvampen är vanlig i ruttnande ved och uppges ha mer än 28 000 kön. Kredit:Bernard Spragg/Wikipedia

    Underjordiska kommunikationsnätverk

    Detta är inte det första beviset på att svampmycel överför information.

    Mykorrhizasvampar - nästan osynliga trådliknande svampar som bildar intima partnerskap med växtrötter - har omfattande nätverk i jorden som förbinder närliggande växter. Genom dessa föreningar får växter vanligtvis tillgång till näringsämnen och fukt som tillförs av svamparna från de minsta porerna i jorden. Detta utökar avsevärt det område som växter kan hämta näring från och ökar deras tolerans mot torka. I gengäld överför växten socker och fettsyror till svamparna, vilket betyder att båda drar nytta av förhållandet.

    Experiment med växter som endast är anslutna till mykorrhizasvampar har visat att när en växt i nätverket attackeras av insekter, aktiveras också försvarsreaktionerna från närliggande växter. Det verkar som om varningssignaler överförs via svampnätet.

    Annan forskning har visat att växter kan överföra mer än bara information över dessa svamptrådar. I vissa studier verkar det som att växter, inklusive träd, kan överföra kolbaserade föreningar som socker till grannar. Dessa överföringar av kol från en växt till en annan via svampmycel kan vara särskilt användbara för att stödja plantor när de etablerar sig. Detta är särskilt fallet när dessa plantor är skuggade av andra växter och så begränsade i deras förmåga att fotosyntetisera och fixa kol för sig själva.

    Exakt hur dessa underjordiska signaler sänds är dock fortfarande en fråga för viss debatt. Det är möjligt att svampförbindelserna bär kemiska signaler från en växt till en annan inom hyferna själva, på ett liknande sätt som hur de elektriska signalerna i den nya forskningen överförs. Men det är också möjligt att signaler löses upp i en vattenfilm som hålls på plats och flyttas över nätverket av ytspänning. Alternativt kan andra mikroorganismer vara inblandade. Bakterier i och runt svamphyfer kan förändra sammansättningen av deras samhällen eller funktion som svar på förändrad rot- eller svampkemi och inducera ett svar hos närliggande svampar och växter.

    Den nya forskningen som visar överföring av språkliknande elektriska impulser direkt längs svamphyfer ger nya ledtrådar om hur meddelanden förmedlas av svampmycel.

    Myceliet hos mykorrhizasvampar möjliggör symbiotiska relationer med växter. Kredit:KYTan/Shutterstock

    Svamp för debatt?

    Även om det är tilltalande att tolka den elektriska spikningen i svampmycel som ett språk, finns det alternativa sätt att titta på de nya rönen.

    Rytmen av elektriska pulser har viss likhet med hur näringsämnen flödar längs svamphyfer, och kan därför spegla processer i svampceller som inte är direkt relaterade till kommunikation. De rytmiska pulserna av näringsämnen och elektricitet kan avslöja mönstren för svamptillväxt när organismen utforskar sin omgivning efter näringsämnen.

    Naturligtvis kvarstår möjligheten att de elektriska signalerna inte representerar kommunikation i någon form alls. 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.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com