زبان قارچ ها

آیا قارچ ها از زبان مشترکی برای صحبت با یکدیگر استفاده می کنند؟

تقریباً همه موجودات زمین به روشی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، از تکان دادن سر و رقص و صدای جیر جیر و دم حیوانات گرفته تا سیگنال های شیمیایی نامرئی ساطع شده از برگ ها و ریشه 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 آن در حال وقوع است؟

تحقیقات جدید توسط اندرو آداماتزکی، دانشمند کامپیوتر در آزمایشگاه محاسبات غیر متعارف دانشگاه غرب انگلستان، نشان می‌دهد که این پادشاهی باستانی یک «زبان» الکتریکی دارد که بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که 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 پیام ها را از طریق یک شبکه متصل به نام سیستم عصبی از قسمتی از یک موجود زنده به قسمت دیگر منتقل می کنند. «زبان» سیستم عصبی شامل الگوهای مشخصی از جهش‌های پتانسیل الکتریکی است (که به عنوان تکانه‌ها شناخته می‌شود)، که به موجودات کمک می‌کند تا آنچه را که در محیطشان می‌گذرد تشخیص داده 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، ممکن است بتوان 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 متفاوت به نظر می رسد، با قارچ شیزوفیلوم شده (Schizophyllum commune) از پیچیده ترین واژگان مورد آزمایش استفاده می کند.

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 قارچی نیست.

قارچ‌های میکوریزا (قارچ‌های نخ‌مانند تقریباً نامرئی که با ریشه‌های گیاهان مشارکت صمیمانه دارند) 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.

توده ای از خاک حاوی رشته های ریز و سفید

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

آزمایش‌هایی که با استفاده از گیاهانی که فقط توسط قارچ‌های میکوریز به هم 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 از مطالعات، به 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، همواره موضوعات تحقیقات و پژوهش ها 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 سیگنال‌ها در لایه‌ای از آب حل شوند و در اثر کشش سطحی در سراسر شبکه حرکت کنند. روش دیگر، میکروارگانیسم های دیگر می تواند درگیر باشد. باکتری ها در داخل و اطراف هیف های قارچی ممکن است ترکیب جوامع یا عملکرد خود را در پاسخ به تغییر شیمی ریشه یا قارچ تغییر دهند و باعث ایجاد پاسخ در قارچ ها و گیاهان همسایه شوند.

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.

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 نحوه جریان مواد مغذی در امتداد هیف های قارچی دارد و بنابراین ممکن است فرآیندهایی را در سلول های قارچی منعکس کند که مستقیماً با ارتباطات مرتبط نیستند. پالس‌های ریتمیک مواد مغذی و الکتریسیته ممکن است الگوهای رشد قارچ‌ها را آشکار کند، زیرا ارگانیسم محیط اطراف خود را برای یافتن مواد مغذی کاوش می‌کند.

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.

قبل از اینکه بتوانیم با قطعیت بگوییم 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 موجود، این امکان همچنان باقی است، اگرچه به نظر می رسد در مقیاس های زمانی، فرکانس ها و بزرگی هایی وجود دارد که به راحتی توسط انسان قابل درک نیست.

الکساندر ولکوف/ شاتراستاک