在英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)開(kāi)放科學(xué)》雜志上,一則關(guān)于蘑菇間可以用電信號(hào)相互進(jìn)行交流的研究,引起了廣泛的關(guān)注。西英格蘭大學(xué)非常規(guī)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的科研工作者稱,在四種不同大型真菌的生物電試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)了真菌間存在類似語(yǔ)言的交流信號(hào)。

神奇的真菌
人們常吃的蘑菇,在生物學(xué)分類上是大型真菌的子實(shí)體。如果用植物器官來(lái)類比,真菌的孢子相當(dāng)于植物的種子,而真菌的子實(shí)體,也就是它的產(chǎn)孢結(jié)構(gòu),就相當(dāng)于植物的果實(shí)。
人類所食用的蘑菇,只是真菌龐大組織中的小部分,除此之外,真菌更大的組成部分,是由大量的菌絲形成的營(yíng)養(yǎng)體。菌絲是大多數(shù)真菌的結(jié)構(gòu)單位,是真菌主要用于吸收、運(yùn)輸、儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)的主體結(jié)構(gòu)。
盡管看似差異巨大,但真菌與人類的親緣關(guān)系,其實(shí)比跟植物的更近。在距今十億年前,真菌和動(dòng)物有著共同的祖先,而在之后的漫長(zhǎng)進(jìn)化道路中,二者分道揚(yáng)鑣,哺乳動(dòng)物的一支演化成了今天的人類,而一部分大型真菌的子實(shí)體,則成了人類餐桌上的常客,也被稱為蘑菇。
與蘑菇給人默默無(wú)聲的一般印象不同,真菌整體上是行為復(fù)雜而活躍的物種,也是自然界高效的捕食者。菌絲不僅可以吸取和消化植物中的養(yǎng)分,也可以制作成菌絲陷阱,捕捉土壤中的線蟲(chóng),為真菌獲取不能從植物中得到的營(yíng)養(yǎng)元素。真菌是可以吃肉的。

真菌間通過(guò)電信號(hào)交流
菌絲的奇特之處還遠(yuǎn)不止如此,英國(guó)研究者安德魯·阿達(dá)馬茨基,曾通過(guò)生物電活動(dòng)峰值的測(cè)定試驗(yàn),揭示了黏液菌具備一定的認(rèn)知能力。受此啟發(fā),他用電極測(cè)試了四種不同真菌的生物電活動(dòng)信號(hào),將記錄的峰值與人類神經(jīng)元信號(hào)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)二者間具有很高的相似度。
因此,研究人員推測(cè),真菌間可能擁有類似人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般的信息交流網(wǎng),并通過(guò)電信號(hào)來(lái)傳遞信息。此次試驗(yàn)采用了常見(jiàn)的金針菇、冬蟲(chóng)夏草、裂褶菌和神秘的幽靈真菌,研究者通過(guò)差分電極記錄了真菌在不同環(huán)境刺激下的菌絲中的微電流反應(yīng)。
結(jié)果令人吃驚,菌絲末梢不僅檢測(cè)到了生物電信號(hào)的波動(dòng),在不同環(huán)境刺激下,還呈現(xiàn)出了規(guī)律性的趨勢(shì)。例如,在接觸到食物時(shí),菌絲中的電信號(hào)峰值和頻率明顯變高了。研究人員表示,這或許意味著真菌在跟同伴熱切交談食物的信息。
菌絲網(wǎng)絡(luò)上能交流什么?
研究者表示,盡管這些真菌間的生物電信號(hào)峰值經(jīng)過(guò)編碼后和人類的語(yǔ)言有同樣的分布特征,但還無(wú)法證明真菌生物電信號(hào)的峰值具有語(yǔ)言的意義,對(duì)破譯真菌交流的內(nèi)容仍停留在假設(shè)階段。
不過(guò),利用菌絲形成的網(wǎng)絡(luò)傳遞信息,實(shí)際上并不罕見(jiàn)?茖W(xué)家在研究工作中,觀察到了大量植物利用地下菌絲網(wǎng)絡(luò),向鄰近植物傳遞信息的證據(jù)。這或許可以為破譯真菌間可能用菌絲網(wǎng)絡(luò)交流的內(nèi)容,提供一定參照。
在自然界,存在著一類與植物共生的土壤真菌,可以侵染植物根系形成叢枝狀的菌根。平時(shí),植物為真菌提供生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而真菌利用龐大的菌絲網(wǎng)絡(luò)從地下吸收氮、磷等元素供給植物。當(dāng)危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí),植物也可以通過(guò)共生的叢枝菌根真菌給另一頭的植物“打電話”,發(fā)出預(yù)警信息。
有試驗(yàn)利用叢枝菌根真菌,在兩株臨近的番茄間搭起菌絲網(wǎng)絡(luò),并給其中一株番茄接種了病菌,而在另一株健康的番茄植株上,研究者同樣檢測(cè)到了與抗病相關(guān)基因的表達(dá)和抗病相關(guān)酶的活躍。
研究人員判斷,植物可能通過(guò)菌絲網(wǎng)絡(luò)傳遞了抗病的警示信息,從而導(dǎo)致健康的番茄植株做出了抗病的表達(dá)。植物會(huì)通過(guò)叢枝菌根真菌的菌絲網(wǎng)絡(luò)與周?chē)闹参锕蚕憝h(huán)境信息,這些信息種類的豐富程度可能超出人類認(rèn)知。
植物可以感知到環(huán)境中光、水、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的信息,通過(guò)菌絲網(wǎng)絡(luò)傳遞給同類,調(diào)節(jié)植物自身和種群的生長(zhǎng)狀況。同時(shí),如果遭遇蟲(chóng)害或食草動(dòng)物的威脅,植物還會(huì)通過(guò)菌絲網(wǎng)絡(luò)將其移動(dòng)信息傳遞給同類,引起鄰近植物的防御性響應(yīng)。
這些都是利用真菌的菌絲網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能,菌絲網(wǎng)絡(luò)不僅可以實(shí)現(xiàn)真菌間的信息交流,也可以幫助植物實(shí)現(xiàn)信息的聯(lián)網(wǎng)?梢栽O(shè)想,如果真菌真的可以上網(wǎng)對(duì)話,它們的菌絲網(wǎng)絡(luò)世界交流的信息或許比人類想象中更為豐富。

從抗擊敵人到獲取食物,菌絲網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的故事,精彩程度或許不會(huì)亞于人類的日常生活。隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步,自然界許多的奇妙之處被一一揭開(kāi),也許有一天人類終能破譯蘑菇的語(yǔ)言。