Грибы используют свой мицелий для обработки информации об окружающей среде и принятия соответствующих решений по мере роста — признак "базальных познавательных способностей".
Исследователи из японского университета Тохоку (Tohoku) установили, что эти эукариоты распознают закономерности, и расположение источников пищи в окружающей среде и соответствующим образом выравнивают нити своей грибницы.
Грибы растут, выделяя споры, которые затем прорастают и образуют под землёй длинные, словно паучьи нити. Такой мицелий может вырасти в огромную сеть грибных нитей. Поскольку грибница растёт под землёй, мы обычно видим только надземные плодовые тела грибов. От нас остаётся скрытым, что грибы также обмениваются информацией в виде электрических сигналов через мицелий — аналогично нейронным связям в нашем мозгу.
Но обрабатывают ли грибы эту информацию таким образом, чтобы делать выводы и реагировать на изменения? Разумны ли грибы?
Коллектив под руководством Ю Фукасавы (Yu Fukasawa) из университета Тохоку в японском городе Осаки для исследования этих вопросов, используя разрушающий древесину гриб Phanerochaete velutina, который питается валежной древесиной на лесной подстилке, запоминая, где и сколько древесины, и извлекая из этого уроки, как показали предыдущие исследования.
В нынешнем исследовании биологи изучили в двух разных ситуациях, как этот гриб формирует свои мицелиальные нити и связывает ли он их с источником пищи.
Для этого команда Фукасавы поместили на куске земли девять маленьких, покрытых грибком кубиков из бука по кругу или крестообразному узору. Затем они наблюдали за ростом грибков в этой среде в течение 116 дней, регулярно фотографируя их прогресс. Затем они сравнили, сориентировался ли мицелий в положении деревянных блоков или равномерно вырос во всех направлениях. Биологи также определили, какую массу деревянные кубики потеряли из-за грибов.
Гриб сначала равномерно расширял свою мицелиальную сеть, но позже фактически выровнялся с деревянными кубиками. Когда кубики были расположены крестообразно, гриб образовывал более прочные связи с четырьмя крайними четырьмя блоками и между ними. Эти "форпосты" были связаны лучше, чем внутренние блоки. При этом, как сообщают в команде, гриб разрушил древесину там несколько сильнее, чем на внутренних стойках.
Однако в круглой форме все кубики были одинаково хорошо интегрированы в мицелиальную сеть. Однако в целом блоки были более связаны между собой и древесина "обгрызалась" значительно больше, чем в форме креста. Удивительно, но внутри круга, между деревянными брусками, грибок не образовал никаких нитей.
Исследователи подозревают, что гриб использует этот метод распространения для поиска пищи и тем самым формирует более плотные информационные сети в направлении ранее неисследованных и незаселенных окрестностей своих аванпостов. Команда предполагает, что гриб больше не исследует и без того более густонаселенные внутренние области своей сети, потому что он больше не ожидает оттуда никакой питательной пользы.
"Эти результаты показывают, что мицелий может "ощущать" различия в пространственном расположении деревянных блоков на основе своей активности разложения древесины", — пишет команда.
Мицелий способен передавать информацию о своем окружении по всей сети и соответственно менять направление своего роста.
Почему внутренний круг остался пустым в эксперименте, до сих пор остается загадкой: "Неясно, как сросшийся мицелий определил свой новый "центр" после слияния", — говорит Фукасава.
Тем не менее, на основании своих результатов исследователи пришли к выводу, что гриб активно обрабатывает информацию, принимает решения и стратегически настраивает свою мицелиальную сеть в соответствии с окружающей средой. По мнению команды, это признак основных когнитивных способностей и, следовательно, интеллекта. Это означает, что разумными могут быть не только животные с мозгом, но и такие существа, как грибы, у которых нет центральной нервной системы, но есть нейронная сеть другого типа.
"Удивительно, на что способны грибы, — отмечает Фукасава. — У них есть память, они учатся и могут принимать решения. Является ли мицелий сознательным или нет, в этом контексте не имеет значения, поскольку когнитивные процессы также функционируют в мозге независимо от сознания", — объясняют исследователи.
Результаты помогают понять, как разные формы познания и примитивного интеллекта развились у разных организмов.
фото: Rob Hille