Японские экологи провели непрерывные измерения электрического потенциала у 37 диких грибов и зафиксировали направленный обмен электрическими сигналами между ними. Локальный полив почвы рядом с одним из плодовых тел вызвал мгновенное усиление передачи информации по всей подземной сети. Этот процесс объединил в единую структуру даже генетически разнородные организмы.

Исследование коммуникации грибов

Биологи давно предполагают, что подземная мицелиальная сеть леса служит не только для транспортировки питательных веществ, но и для передачи информации. Лабораторные эксперименты подтверждали способность грибов обмениваться электрическими сигналами, однако зафиксировать масштабную связь в естественных условиях удавалось редко. Сложности возникали из-за скрытого расположения гиф под землей и непредсказуемости роста плодовых тел, что затрудняло сбор надежных пространственных данных в дикой природе.

Эксперимент в дубовом лесу

Весной на участке дубового леса площадью 25 квадратных метров в японской префектуре Мияги была проведена подкормка мочевиной, что вызвало массовый осенний рост грибов рода Hebeloma. В 37 появившихся грибах были установлены тонкие медицинские электроды для фиксации разности потенциалов каждую секунду в течение трёх с половиной дней.

Реакция на внешние раздражители

Для проверки реакции сети на внешние воздействия под основание отдельных грибов точечно выливали 200 миллилитров водопроводной воды или человеческой мочи, а в одном из тестов полностью заливали водой весь участок. После завершения электрофизиологических записей все 37 грибов были собраны и секвенированы для определения видовой принадлежности и степени родства. Анализ информационных потоков проводился с использованием математического аппарата энтропии переноса.

Результаты анализа

Расчёты показали, что грибы постоянно обмениваются электрическими сигналами. Интенсивность обмена зависит от физического и генетического расстояния: чем ближе расположены грибы и выше степень их родства, тем сильнее информационная связь. Однако сеть не ограничивается одним клоном — был зафиксирован устойчивый обмен сигналами между генетически разными особями и даже между представителями двух видов: Hebeloma danicum и Hebeloma cylindrosporum.

Особенности коммуникации

Вклад в коммуникацию среди грибов оказался неоднородным. Один из грибов (обозначенный как гриб №1) выступал в роли коммуникационного узла, от которого исходили наиболее интенсивные потоки информации к группе соседних грибов (№2, 3, 5, 15). Кроме того, гриб №1 отправлял сильные сигналы удалённому грибу №23, который принадлежал к другому виду.

Влияние масштаба воздействия

Реакция на стимулы зависела от масштаба воздействия. При поливе только одного гриба его электрический потенциал возрастал, а уровень обмена сигналами между всеми грибами участка значительно увеличивался в течение следующих 30 минут. При заливке водой всей площади одновременно передача информации резко снижалась: каждый гриб активировался самостоятельно, и скоординированный сетевой диалог разрушался из-за общего информационного шума.

Эксперимент с мочой

Добавление мочи, которую грибы Hebeloma используют как источник азота, не дало заметного эффекта, за исключением небольшого всплеска активности у гриба №1. Это связывают с температурными ограничениями: эксперимент проходил при +10 °C, а почвенным бактериям требуется около пяти дней для переработки мочевины в аммиак, интересный для грибов. Поскольку цикл записи длился всего три дня, грибы не успели отреагировать на химические изменения в почве.

Выводы

В естественной среде грибы формируют динамичные коммуникационные сети и быстро реагируют на локальное появление ресурсов. Точный механизм межвидовой связи пока не установлен: сигнал может передаваться как по переплетённым гифам разных видов, так и через выделение химических веществ, изменяющих кислотность и электрический баланс соседних колоний.