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
| Мнение | Флора и фауна

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
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
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

Воркута: как появился город и какой ценой он был построен

Где-то на севере, далеко за линией, после которой обычная география начинает давать сбои, есть город, собранный по довольно жёсткой логике. Там не сходились дороги, не было мягкого климата, и даже...

Создана искусственная жизнь из «зомби-клеток»: найден способ пересаживать синтетическую ДНК без отторжения

Создание синтетических организмов — важная задача современной биологии. Технология конструирования геномов с нуля позволяет создавать микроорганизмы с заданными свойствами, которые могут...

Ни глаз, ни крыльев: как слепой клещ находит вас в лесу быстрее радара?

Клещ находит вас не глазами, а передними лапками! На них расположен уникальный природный сенсор — орган Галлера. Он работает как тепловизор, химический радар и сейсмограф одновременно. С...

Каким был последний некитайский мопед у нас: история ЗиД‑50 «Пилот»

Юношеские воспоминания прочно врезаются в память: лето, тебе 13, и ты с ветерком едешь на почти настоящем мотоцикле. Рокот «правильного» двухтактного звука, магия ручного сцепления и чувства, что...

Вселенная существует, потому что черные дыры съели антиматерию: как теория Эйнштейна-Картана объясняет Большой взрыв

Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, Большой взрыв должен был произвести материю и антиматерию в строго равных пропорциях. Законы сохранения требуют, чтобы на каждый возникший...