別踩，真菌正在“聊八卦”！

來(lái)源：參考消息

編譯：王萌

想象一下，如果你的腳下藏著一套持續(xù)不斷的依靠雨水激活的電信號(hào)交流系統(tǒng)，那會(huì)是怎樣一番場(chǎng)景？在森林地表之下，發(fā)生著一種我們之前認(rèn)為只有人類大腦才有的現(xiàn)象：沿著肉眼不可見(jiàn)的菌絲傳遞的電脈沖活動(dòng)。這些并非簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)。研究人員已捕捉到類似語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的信號(hào)模式。發(fā)表在英國(guó)《科學(xué)報(bào)告》上的一項(xiàng)研究表明，真菌利用電信號(hào)“交流”周圍環(huán)境的信息，構(gòu)成了一個(gè)隱藏在地下的、名副其實(shí)的生物社交網(wǎng)絡(luò)。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

我們腳下的土地有沒(méi)有可能實(shí)際上是一個(gè)鮮活的、充滿活力的集成電路，能夠?qū)ξ覀兊拇嬖谧龀龇磻?yīng)？幾十年來(lái)，生物學(xué)家一直將真菌視為靜止無(wú)聲的生物，它們?cè)诜纸鈽?shù)木或與植物根系形成共生關(guān)系方面幾乎是被動(dòng)的。然而，日本東北大學(xué)的一項(xiàng)研究表明，這些生物擁有通過(guò)電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的社交生活，活躍度遠(yuǎn)比我們想象中復(fù)雜得多。

暴風(fēng)雨過(guò)后漫步在森林中，你正無(wú)意間見(jiàn)證一場(chǎng)大規(guī)模生物數(shù)據(jù)“爆發(fā)”。日本東北大學(xué)的深澤游團(tuán)隊(duì)在真實(shí)環(huán)境中監(jiān)測(cè)了一種名為“紫蠟?zāi)ⅰ钡耐馍婢淖訉?shí)體中的電信號(hào)流動(dòng)。獲得的結(jié)果令人稱奇：這種真菌會(huì)激活電位脈沖，并通過(guò)菌絲體進(jìn)行定向信息傳遞。但是，并不具備神經(jīng)系統(tǒng)的蘑菇，是如何像社交網(wǎng)絡(luò)一樣精準(zhǔn)地傳遞“信息”？

為了解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)，科學(xué)家在野生蘑菇菌落中放置高精度電極。他們的發(fā)現(xiàn)顛覆了人們對(duì)真菌作為孤立個(gè)體的固有認(rèn)知。在干燥環(huán)境下，菌絲體處于一種電信號(hào)休眠狀態(tài)，發(fā)出微弱且不穩(wěn)定的信號(hào)，在背景噪聲中幾乎難以察覺(jué)。它像一個(gè)待命中的系統(tǒng)，等待最佳激活時(shí)機(jī)。

當(dāng)有水滴落到地面時(shí)，一切就發(fā)生了變化。雨水就像一個(gè)生物和物理開(kāi)關(guān)。暴雨過(guò)后，研究人員觀察到，蘑菇群落中不同成員之間的電位開(kāi)始有節(jié)奏的波動(dòng)。這并非離子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，而是有明確方向和目的的信號(hào)傳遞。電位脈沖從一朵蘑菇傳遞給另一朵，仿佛它們正在交換關(guān)于土壤狀況的緊急信息。在黑暗的地下，這種生物究竟在向彼此“講述”什么？

生存策略

在這種情況中，用人類的社交網(wǎng)絡(luò)比喻再合適不過(guò)了。真菌之間發(fā)送信號(hào)并非為了彼此問(wèn)候，而是為了分享環(huán)境中的“熱搜數(shù)據(jù)”。研究表明，電位脈沖的作用是通知菌絲體的其他部分，注意突然發(fā)生的化學(xué)變化。例如，某個(gè)特定區(qū)域存在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或者有富含纖維素的新樹(shù)干掉落。即使是像森林里的動(dòng)物留下了尿液這樣稀松平常的事情，也會(huì)產(chǎn)生一種化學(xué)信號(hào)，真菌能夠檢測(cè)到這種信號(hào)，并通過(guò)它們之間的網(wǎng)絡(luò)，展開(kāi)一場(chǎng)“評(píng)頭論足”式的交流。

“八卦”一詞并非隨意使用。在人類的社交網(wǎng)絡(luò)中，八卦的作用在于快速傳播有關(guān)一個(gè)群體及其周遭環(huán)境的信息。在森林里，真菌利用電信號(hào)將地表的信息告知其身體的其他部位。這種通訊方式使真菌能夠協(xié)調(diào)自身的生長(zhǎng)，將更多能量和資源輸送到監(jiān)測(cè)到有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求的區(qū)域。這是一種無(wú)需中央大腦即可運(yùn)作的資源優(yōu)化系統(tǒng)。但是，科學(xué)家是如何證明這是真實(shí)的信息，而不僅僅是電噪聲？

數(shù)學(xué)原理

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵在于一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念：轉(zhuǎn)移熵。研究人員并非僅僅檢測(cè)電流，他們還運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)工具來(lái)測(cè)量從一個(gè)電極傳遞到另一個(gè)電極的實(shí)際信息量。他們發(fā)現(xiàn)，雨后真菌之間的有效信息傳遞顯著增加。

這種方法證實(shí)了信號(hào)的定向性。信息并非均勻地向各個(gè)方向擴(kuò)散，而是有邏輯地流動(dòng)。研究人員觀察到，信息傾向于從較大的個(gè)體流向較小的個(gè)體，或者從獲得“刺激”較多的區(qū)域流向群落的其他部分。這表明菌絲體發(fā)揮著分布式數(shù)據(jù)處理器的作用，其中每個(gè)菌絲都為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能做出貢獻(xiàn)。雨水不僅滋潤(rùn)真菌，還能降低土壤的電阻，使森林的“寬帶連接”能夠充分發(fā)揮作用。

破譯“秘密”

承認(rèn)真菌擁有活躍的電信號(hào)“社交生活”，迫使我們重新思考與生態(tài)系統(tǒng)之間的互動(dòng)方式。每次我們漫步森林，我們的腳步和化學(xué)痕跡都會(huì)改變生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。科學(xué)表明，我們正在干擾一場(chǎng)已經(jīng)默默運(yùn)行數(shù)百萬(wàn)年的生物對(duì)話。但這一發(fā)現(xiàn)并非僅僅供我們思考，它開(kāi)啟了一扇通往前所未有的土壤生物技術(shù)的大門。

如果我們學(xué)會(huì)“解讀”真菌的電信號(hào)，就能將菌絲體用作高靈敏度的天然生物傳感器。我們可以在地表癥狀顯現(xiàn)很久之前就檢測(cè)到土壤污染、樹(shù)木缺水或病原體的入侵。最終，遺傳學(xué)和生物電學(xué)給我們上了一堂令人敬畏的課程：地球上最先進(jìn)的通信技術(shù)并非實(shí)驗(yàn)室制造，而是每次降雨時(shí)在我們腳下悄然生長(zhǎng)。我們準(zhǔn)備好傾聽(tīng)大森林的聲音了嗎？

2026年，科學(xué)的使命是破譯這些真菌的“秘密”，從而更好地保護(hù)我們的自然空間。認(rèn)識(shí)到即使是最小的蘑菇也是至關(guān)重要的信息處理網(wǎng)絡(luò)的一部分，有助于我們理解森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性。下次當(dāng)你置身于大自然的雨中時(shí)，請(qǐng)保持安靜。很可能就在你腳下，一場(chǎng)激烈的電信號(hào)交換正在進(jìn)行，維持著森林的生命之源。蘑菇之間的“八卦”，實(shí)際上正是生命力的引擎。