Na działce dębowego lasu w północnej Japonii, o wymiarach zaledwie pięć na pięć metrów, 37 kapeluszy grzybów pulsowało zmienną aktywnością elektryczną w ramach wspólnej podziemnej sieci. Yu Fukasawa z Uniwersytetu Tohoku wykazał, że sygnały elektryczne przemieszczały się między grzybami, zamiast pozostawać ograniczonymi do pojedynczych osobników – a co więcej, sieć aktywnie zmieniała przepływ tych sygnałów w zależności od tego, jakie zakłócenie rozprzestrzeniało się w jej środowisku. To odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports, pokazuje, że podziemna grzybnia nie reaguje jednolicie jak prosty układ elektryczny, lecz dostosowuje komunikację w oparciu o to, co wyczuły już sąsiednie grzyby.
Badane grzyby to organizmy ektomikoryzowe – wymieniają składniki odżywcze z gleby na cukry od drzew, tworząc relację niezbędną dla funkcjonowania wielu lasów. Poniżej kapeluszy ukryta grzybnia, rozgałęziona sieć nici grzybowych, łączyła organizmy, które zespół mógł mierzyć za pomocą elektrod rejestrujących zmiany napięcia co sekundę. Ponieważ sygnały narastały i opadały w sekwencjach, badacze mogli oszacować, dokąd prawdopodobnie przemieszczają się informacje w tej żywej sieci.
Woda budzi sieć, ale tylko gdy nie dostają jej wszyscy
Gdy zespół podlał podstawę jednego grzyba, przepływ sygnałów na całym obszarze wzrósł. Lokalne zakłócenie wpłynęło tylko na jedną część sieci, wymuszając rozprzestrzenianie się impulsów przez inne połączone grzyby. Reakcja elektryczna rozeszła się po sieci zamiast stopić z szumem tła, co sugeruje, że impulsy mogą pomagać grzybom koordynować wspólną odpowiedź na nierównomierne warunki na powierzchni.
Jednak gdy woda dotarła do wszystkich 37 grzybów jednocześnie, przepływ sygnałów spadł zamiast wzrosnąć.
„Fascynujące jest zastanawianie się, dlaczego grzyby komunikują się w taki sposób” – powiedział Fukasawa.
Wyjaśnił, że dostarczenie wody do wszystkich grzybów prawdopodobnie usunęło potrzebę sygnalizacji, ponieważ cała sieć doświadczała już tego samego stanu. Gdy każdy połączony kapelusz wyczuwa tę samą zmianę, dodatkowa komunikacja staje się po prostu stratą energii.
CYNICZNYM OKIEM: Grzyby milkną, gdy wszyscy wiedzą to samo. Gdyby ludzie stosowali tę zasadę, połowa spotkań firmowych i dziewięćdziesiąt procent mediów społecznościowych przestałoby istnieć.
Mocz jako bodziec, bliskość jako waluta
Niektóre grzyby z rodzaju Hebeloma rozwijają się po zakłóceniach bogatych w azot – mikroby glebowe przekształcają mocznik w amoniak, tworząc warunki, w których rozkwitają tak zwane grzyby amoniakowe. To uczyniło mocz przydatnym bodźcem testowym, choć dane terenowe wykazały niewielki ogólny wzrost siły sygnału – mniejszy niż w przypadku reakcji na samą wodę.
Bliscy sąsiedzi wymieniali silniejsze sygnały niż grzyby oddalone od siebie. Bliskość genetyczna również miała znaczenie – blisko spokrewnione organizmy przesyłały więcej impulsów niż dalsi krewni na tym samym obszarze. Łączność nie zatrzymywała się jednak na granicach klonów ani gatunków, co oznacza, że system elektryczny przekraczał linie, które biolodzy tradycyjnie traktują jako oddzielne.
Z badań wyłania się obraz organizmu, który dostosowuje przepływ sygnałów do skali, odległości i kontekstu – a nie według jednej sztywnej reguły. Ponieważ grzyby te żyją na korzeniach drzew, każda szybka wymiana informacji może wpływać na to, kiedy pobierają pokarm, rosną lub owocują. Sygnał podróżujący szybciej niż składniki odżywcze mógłby pozwolić sieci przygotować inne gałęzie na nadchodzącą zmianę.
Eksperymenty terenowe oddają rzeczywiste warunki leśne, ale zostawiają też miejsce na wpływ pogody, chemii gleby i niewidocznych korzeni. Na badanej działce pojawiły się tylko dwa gatunki Hebeloma, więc szersze twierdzenia o komunikacji grzybów będą wymagały zbadania większej liczby gatunków i lokalizacji. Nikt jeszcze nie wie, jakie konkretne działanie te impulsy wyzwalają wewnątrz organizmu – i to ograniczenie wiedzy jest istotną częścią zagadnienia. Odkrycie Fukasawy ma jednak znaczenie, ponieważ wiąże te zdarzenia elektryczne ze zmieniającymi się warunkami zewnętrznymi, a nie tylko z przypadkowym szumem wewnętrznym – nadając im potencjalne znaczenie ekologiczne wykraczające daleko poza pojedyncze skupisko grzybów w japońskim lesie.
