Грибы способны обмениваться информацией, выявил эксперимент

Фото из открытых источников

Японскими экологами зафиксирован направленный обмен электрическими сигналами между грибами. Полив земли в окрестностях одного плодового тела вызвал мгновенный всплеск передачи информации по всей подземной сети. Любопытно, что данный коммуникационный процесс привёл к объединению в единую структуру даже генетически чужеродных организмов.

Биологи давно высказывали гипотезу, что подземная мицелиальная сеть леса предназначена не только для снабжения питательными веществами, но и для транспорта информации. Лабораторные эксперименты не раз демонстрировали умение грибов обмениваться электрическими сигналами, но фиксировать подобную распространённую связь в естественной среде получалось редко. Препятствием для подобных наблюдений была скрытость тончайших гиф под землей и непредсказуемый рост плодовых тел.

Авторы статьи, которая увидела свет в журнале Scientific Reports, весной произвели подкормку мочевиной 25 квадратных метров дубового леса в японской префектуре Мияги. Что вызвало бурный осенний рост «аммиачных грибов» рода гебелома. Биологи внедрили в шляпки и ножки 37 появившихся грибов тончайшие медицинские электроды. Они были нужны для фиксации разности потенциалов ежесекундно в течение трех с половиной дней.

Далее эксперты занялись проверкой реакции лесной сети на внешние раздражители. Для чего точечно лили 200 миллилитров водопроводной воды или человеческой мочи под конкретный гриб, а в одном из экспериментов полностью залили изучаемый участок водой.

Когда записи электрофизиологических показателей были завершены, биологи собрали все 37 грибов и провели секвенирование их ДНК, для определения видовой принадлежности и степени родства. Сила и направленность информационных потоков была оценена при помощи математического аппарата энтропии переноса.

Расчеты доказали, что грибы шлют друг другу электрические сигналы буквально в режиме нон-стоп. Интенсивность процесса зависит от физического и генетического расстояния: чем ближе грибы друг от друга и чем выше их степень родства, тем крепче связь. Но был зафиксирован и заметный обмен сигналами даже между между представителями двух разных видов — Hebeloma danicum и Hebeloma cylindrosporum.

Авторы работы отмечают, что коммуникационный вклад у разных грибов не однороден. Один конкретный гриб (в статье он обозначен как гриб № 1) проявил себя настоящим центром «социализации». От него исходили максимально интенсивные потоки информации к группе соседних грибов (№ 2, 3, 5, 15). Более того, гриб № 1 смог отправлять сильнейшие сигналы отдалённому грибу № 23, еще и принадлежавшему к совершенно другому виду.

Реакция на стимулы пропорциональна масштабу воздействия. Когда воду лили лишь под один гриб, он демонстрировал увеличение собственного электрического потенциала, а в течение последующих 30 минут уровень обмена сигналами между всеми «жителями» участка заметно вырос. Но когда биологи залили водой сразу всю площадь, передача информации резко рухнула: каждый гриб вынужден был активироваться самостоятельно, поскольку сетевой диалог разрушался из-за общего «информационного шума».

Экспериментаторы признают, что опыт с добавлением мочи, которая гебеломам нужна как источник азота, не показал выраженного эффекта. Лишь гриб № 1 демонстрировал небольшой всплеск активности. Причиной авторы работы считают температурные ограничения: эксперимент провели осенью при +10 °С. А в этих условиях почвенным бактериям нужно около пяти дней для реакции, способной переработать мочевину в аммиак, который потребляют грибы. Но цикл записи продолжался лишь три дня, и грибы просто не успели отреагировать на изменение состава почвы.