БиологияНовости

Считается, что грибы общаются друг с другом с помощью примерно пятидесяти "слов"

Конечно, это не совсем слова, но "поезда электрических импульсов", которыми обмениваются микологические организмы и которые могут представлять собой форму языка. Такова теория, выдвинутая Эндрю Адамацки, британским компьютерным ученым, возглавляющим Лабораторию нетрадиционных вычислений в Университете Западной Англии в Бристоле. Он показывает, что длительность и амплитуда электрической активности у грибов, характерные для каждого вида, вполне могут быть формой коммуникации.

Всплески потенциала действия обычно считаются ключевыми атрибутами нейронов, и эта активность нейронов интерпретируется как язык нервной системы. Но многие организмы без нервной системы, включая грибы, также производят скачки электрического потенциала. В предыдущем исследовании Адамацки зарегистрировал электрический потенциал вешенки (Pleurotus djamor), выявив два типа активности: высокочастотные сигналы (с периодом 2,6 мин) и низкочастотные сигналы (с периодом 14 мин).

Другие исследования также показали, что грибы реагируют на механическую, химическую и оптическую стимуляцию, изменяя модель своей электрической активности, которая во многих случаях состоит в изменении характеристик их "последовательности спайков" или временной последовательности потенциалов действия. Эти закономерности были схожи с теми, которые наблюдаются в центральной нервной системе человека. Поэтому Адамацки и его команда задались целью расшифровать таинственный язык грибов.

Разнообразная, но не случайная электрическая активность

Предыдущие исследования показали, что грибы проводят электрические импульсы через длинные подземные нитевидные структуры, называемые гифами. В частности, есть доказательства того, что эти гифы участвуют во взаимодействии между мицелием и корнями растений во время формирования микоризы - симбиотической ассоциации между двумя организмами. При определенных обстоятельствах частота электрических импульсов увеличивается, что позволяет предположить, что эти структуры способны передавать информацию так же, как это делают нервные клетки человека.

Но можно ли приравнять эту электрическую активность к форме языка? Именно это и хотели выяснить Адамацки и его коллеги. В этом исследовании ученые проанализировали электрическую активность четырех видов грибов: гриба-призрака (Omphalotus nidiformis), гриба опёнок зимний (Flammulina velutipes), гриба щелелистник обыкновенный (Schizophyllum commune) и кордицепс китайский (Cordyceps militaris).

Пример электрической активности, записанной для S. Commune. Цвета отражают записи с разных каналов. © A. Адамацки

Запись их электрической активности показала, что характеристики пиков были видоспецифичными и что они часто группировались в поезда, распространяясь вдоль всей мицелиальной сети. Их продолжительность варьировалась от 1 до 21 ч, а амплитуда - от 0,03 до 2,1 мВ. Пики активности были далеко не случайными и следовали с определенной периодичностью. У C. militaris средняя частота была самой низкой, в то время как у S. commune наблюдался широкий диапазон быстрой электрической активности. Исследователи изучили эти записи и попытались интерпретировать их так, как если бы они были языком, со своим лексиконом и синтаксисом.

Чтобы количественно определить типы используемых символов и размер словаря, команда преобразовала пики, обнаруженные в записях, в двоичные последовательности, которые, как предполагается, соответствуют предложениям. Эти грибные "предложения" затем были разделены на "слова", каждое из которых могло состоять из нескольких последовательных пиков в зависимости от расстояния между ними. Для определения этого порогового расстояния их вдохновил английский язык.

Штриховое представление пиковой активности, зарегистрированной у (а) C. militaris и (б) F. velutipes, в течение 5 дней. © A. Адамацки

Наконец, оказывается, что распределение длины слов грибов соответствует распределению длины слов человеческих языков - средняя длина слова варьируется от 3,3 (O. nidiformis) до 8,9 (C. militaris). "Мы обнаружили, что размер грибкового лексикона может достигать 50 слов, однако базовый лексикон наиболее часто используемых слов не превышает 15-20 слов", — говорит Адамацки в своей статье. Виды S. commune и O. nidiformis, по-видимому, имеют самый большой лексикон из четырех изученных видов. Синтаксис языка грибов был определен путем оценки наиболее вероятного порядка слов в предложениях.

Исследование показало, что вид S. commune создает самые сложные предложения, за ним следует C. militaris. Роль этих обменов между грибами еще предстоит выяснить. Наиболее вероятными причинами этих волн электрической активности являются поддержание целостности грибов или подача сигналов о вновь открытых источниках аттрактантов и репеллентов в другие части их мицелия, предположил Адамцки. Другой вариант заключается в том, что эти сигналы в конечном итоге не будут иметь реального лингвистического значения.

Адамцки планирует распространить свое исследование на большее число видов, чтобы подтвердить свою гипотезу и, возможно, придумать семантическую интерпретацию синтаксиса этого языка. "При этом не стоит ожидать быстрых результатов: мы еще не расшифровали язык кошек и собак, хотя живем с ними веками", — заключает он.

Подпишитесь на нас: Яндекс.Новости / Вконтакте / Telegram
Back to top button