Грибной интеллект: как мицелий «распознает» формы и адаптирует свою активность?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Мир грибов полон загадок. Эти удивительные организмы, не имея мозга, демонстрируют сложные формы поведения, напоминающие когнитивные способности. Они способны к обучению, принятию решений и даже к своего рода предвидению. Ученые все больше внимания уделяют изучению этих «базальных» когнитивных функций, которые, возможно, возникли задолго до появления нервной системы.

Одним из ярких примеров таких способностей является умение находить кратчайший путь между несколькими точками. Это умение, своего рода «когнитивный инструментарий», жизненно важно для выживания и размножения. Классическим примером служит поведение слизевиков, которые, не имея мозга и нервной системы, способны прокладывать оптимальные маршруты в лабиринтах, соединяя источники пищи.

Но что насчет грибов? Мицелий — разветвленная сеть гиф, — по своей структуре напоминает сеть нейронов в мозге. Может ли мицелий демонстрировать подобные «когнитивные» способности?

Phanerochaete velutina, иллюстрация
Phanerochaete velutina, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Ученые из Университета Тохоку (Япония) решили проверить, как пространственное расположение ресурсов влияет на структуру и активность мицелия Phanerochaete velutina — древоразрушающего гриба, образующего мицелиальные тяжи.

В эксперименте использовались деревянные блоки, размещенные на почвенном субстрате в двух вариантах: по кругу и в форме креста. Эти конфигурации, при условии соединения всех блоков мицелиальными тяжами с ближайшими соседями, дают разные сетевые характеристики (общая длина тяжей, среднее число соединений на блок, средняя длина тяжа).

Исследователи предполагали, что скорость разложения древесины будет выше в круговой конфигурации из-за больших затрат биомассы гриба, о чем свидетельствуют сетевые характеристики. Также предполагалось, что скорость разложения будет равномерной в круговой конфигурации, но различаться в крестообразной из-за разницы в степени связности блоков.

Результаты эксперимента оказались неожиданными. Хотя гифы первоначально росли радиально от каждого блока, после их слияния в крестообразной конфигурации картина развития сети существенно изменилась. Внешние блоки имели больше соединений, чем центральные, что противоречило первоначальной гипотезе. Это может быть связано с изменением полярности роста гиф после слияния колоний. Известно, что мицелий имеет акропетальную полярность роста (от центра к периферии), но после слияния, возможно, происходит переключение полярности.

Как и предполагалось, в круговой конфигурации такой дифференциации не наблюдалось. Интересно, что в этой конфигурации в центре образовалась зона с разреженным мицелием. Это говорит о том, что после слияния мицелий изменил полярность роста, не занимая центральную часть вновь образовавшейся сети. Механизм этого явления пока неясен.

Phanerochaete velutina
Phanerochaete velutina
Автор: By James Lindsey at Ecology of Commanster, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

Несмотря на некоторые отклонения от первоначальных гипотез, эксперимент показал, что пространственное расположение ресурсов влияет на активность мицелия. Разная структура сети в двух конфигурациях привела к разной скорости разложения древесины. Это можно рассматривать как своего рода «распознавание» узоров мицелием, аналогичное тому, как разные зрительные образы активируют разные нейронные сети в зрительной коре мозга.

Данное исследование открывает новые пути к пониманию «интеллекта» безмозглых организмов, их экологической роли и потенциального использования в биокомпьютинге. Возможно, в будущем мы научимся использовать «грибной интернет» для решения сложных задач.

2 комментария

ЛВЗ Абсолют
Хорошо заметно, что «творчество» грибницы очень похоже на творчество нейросетей.
B
Хорошо заметно, что исследование по научности где-то на уровне древнего анекдота про квадратные кирпичи и круглые круги на воде

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Инджера: как кислая эфиопская лепёшка одновременно стала хлебом, тарелкой и столовым прибором

Есть блюда, которые едят с хлебом, и есть хлеб, на который кладут блюдо. Инджера умудряется быть и тем и другим одновременно. Огромная мягкая лепёшка лежит на общем блюде, впитывает сок тушёного...

Где шерсть, котик? Почему одни кошки пушистые, а сфинксы лысые

Стоит поставить рядом пушистого мейн-куна и голого сфинкса, и трудно поверить, что перед нами представители одного семейства. У одного — густая шуба, роскошный хвост и даже мех между...

Три динамика на один канал: как советский магнитофон «Астра-4» создавал объемный звук без стерео

10 ноября 1966 года ленинградский завод «Техприбор» начал серийный выпуск катушечного магнитофона «Астра-4». Конструкторы разместили на фронтальной панели деревянного корпуса сразу три...

Почему в Москве двигали каменные дома целиком и как их снимали с фундамента

Некоторые московские дома переезжали на новое место вместе с жильцами и мебелью в квартирах. Здания сдвигали на десятки метров, сохраняя лестницы, перекрытия и работу инженерных сетей. Под...

Зачем плотине «Три ущелья» понадобился отдельный лифт для кораблей

У китайской плотины «Три ущелья» пассажирский теплоход может подняться на десятки метров внутри огромного сооружения с бетонными башнями. Всё это время он остаётся на плаву: под днищем сохраняется...

Как выбрать корпус для ПК: совместимость компонентов и особенности конструкции

Первым этапом при выборе корпуса становится определение форм-фактора материнской платы. Наиболее распространены варианты E-ATX, ATX, Micro-ATX и Mini-ITX, различающиеся габаритами и количеством...