能吃的野生蘑菇图片, 人类不是世界上唯一会说话的人。很多生命会互相交换环境信息,比如哪里有食物,哪里有危险,这样可以趋利避害。
科学家发现蜜蜂通过跳舞来告诉同伴哪里有好的花蜜资源,做过相关研究的科学家也因此获得了1973年的诺贝尔生理医学奖。植物不会呆在原地。它们释放挥发性有机化合物来吸引传粉者和吓跑天敌。
或将环境中的危险信息传递给邻近的植物。
动植物王国的朋友可以推特,那么蘑菇王国的成员会互相交流吗?
蘑菇:我真的不是眼镜蛇。别踩我了!|reddit
最近的一项研究发现,真菌群落的成员似乎会“说话”,有一个“真菌词汇表”,词汇量多达50个,包含了大约15到20个常用词。
说的什么话?电脉冲信号
蘑菇的专属语言其实是真菌菌丝体发出的有规律的电脉冲信号。
研究员安德鲁阿达马茨基是英国计算机科学家。
他之前发现真菌中存在电信号——,在侧耳和灵芝中可以观察到高频或低频的有规律的电脉冲活动。
平菇是可以食用的,中国也有栽培| |wikimedia commons
真菌的菌丝形态和电信号让人联想到传递信息的神经细胞网络。
在动物的神经系统中,各种物理和化学的初始刺激会刺激神经元细胞膜上的电脉冲,电流沿着细长的轴突传递到下一个神经元,向其他部位传递指令以控制身体,或者广播环境感知等信息。
真菌的菌丝体由无数细长的菌丝组成,在形态上与神经细胞的网络非常相似。菌丝仍在有规律地传递电脉冲信号,可视为相互沟通、传递手指的信息载体。
菌丝生长在咖啡渣上,伸出的菌丝看起来像神经网络| |鸢凯尔纳。
电脉冲是不是真菌的语言,就像蜜蜂表演的舞蹈,植物散发的气味,蚂蚁的信息素一样?
Adamazki做了一些初步的研究,发现真菌可以在没有外界刺激的情况下自发产生电脉冲。这些电信号所携带的信息比人类的语言要短,但其中包含的信息却非常复杂多样。
因此,他更加怀疑真菌发出的电脉冲可能是一种人类尚未理解的神秘语言,真菌可以用这种语言传递环境信息,交流自己在菌丝体网络中的地位。
真菌词汇表只有50个单词,不到20个常见词
选取了裂褶菌(Schizophyllum commune)、蛹虫草(Cordyceps militaris)、毛腿冬菇(Flammulina velutipes)、类脐菇(Omphalotus nidiformis)四种高等真菌为研究对象,
从上到下插着微电极的分别是,蛹虫草,裂褶菌,毛腿冬菇| 参考文献[1]
首先用微电极按时间顺序记录下真菌中的电活动信号,然后依据电脉冲尖峰的有或无把电信号序列转换为二进制信息,就像黑白相间的条形码那样。若这果真是真菌的语言,那一串串二进制条形码或许就是真菌写出的诗句吧。
经过转换的电信号,看起来像条形码参考文献[1]
研究者把一个电脉冲尖峰看作一个“字母”,位于一定时间间隔之内的连续电脉冲定义为一个“单词”,多个电脉冲信号的不同组合模式就构成了真菌单词的基础。
这些真菌“单词”的长度分布模式与很多欧洲语言很相似,它们共同组成了一份由50个“单词”组成的真菌词汇表。句法(syntax)分析表明,不同的电脉冲组合还能进一步组装成结构更为复杂的“句子”,
但其中只有约15~20个核心单词是真菌电脉冲信号记录中最常出现的组合模式,原来真菌语言也分常见字和生僻字。
基于算法信息论中的概念和标准,研究者分析了这一部真菌词典的信息复杂度,结果发现,真菌的电信号并非简单随机的排列组合,而具有一定复杂度,也许真代表着真菌在有规律地传递信息。
吧唧吧唧嘴也算说话吗?
有一些科学家对蘑菇语言提出了疑问,真菌的电脉冲节律与菌丝中营养物质的运输频率相似,会不会是真菌正常地生长和代谢,顺便产生了这些电生理活动?打个比方,一个人吃饭的时候吧唧吧唧嘴,这显然不算是在说话吧。
吃饭吧唧吧唧嘴,虽然发出了声音,但也不算说话Giphy
这种怀疑有一定道理。
这次的研究结果表明,在这四种真菌中,裂褶菌不仅能说最多的单词,并且它的单词复杂度也最高。
然而,人们已经发现,像裂褶菌这种木腐真菌在降解木头时电脉冲的释放频率也会更高。研究中的裂褶菌子实体是和一起生长的木头直接从野外采集回来的,可能只是裂褶菌样本在降解木头时产生了更多的电脉冲信号。
裂褶菌:我只是在分解木头,没有说话啊喂Lebrac
连研究者本人都承认, 生长活跃的菌丝尖端本身就存在电势差,灵敏的微电极自然能探测到其中的电信号。
但针对真菌词典的复杂度分析表明,其中的信息并非随机无序,在一定程度上,其复杂度和长度等指标甚至可与人类语言相比。
不同门类的生物对信息的处理模式具有一定的相似性。如果这些电信号真是某种形式的信息载体,那么真菌和其他生命一样,在交流沟通、传递信息方面并没有本质差异。
不过,直接把真菌的电脉冲信号直接解释为语言实在太过超前。如果将来科学家能更进一步解析出这些真菌语句的含义,编纂它们的词典并解构其语法,能把蘑菇语翻译成人类听得懂的话,这样大概才能成为真正的蘑菇语吧。
蘑菇:野蛮人类别薅我!Giphy
参考文献
[1] Adamatzky, A. (2022). Language of fungi derived from their electrical spiking activity. Royal Society Open Science, 9(4), 211926.
[2] Adamatzky, A. (2018). On spiking behaviour of oyster fungi Pleurotus djamor. Scientific reports, 8(1), 1-7.
[3] Adamatzky, A. Gandia, A. (2021). On electrical spiking of Ganoderma resinaceum. Biophysical Reviews and Letters, 1-9.
[4] Mahdi Dehshibi, M. Adamatzky, A. (2020). Electrical activity of fungi: Spikes detection and complexity analysis. arXiv e-prints, arXiv-2008.
[5] Do mushrooms really use language to talk to each other? A fungi expert investigates https://theconversation.com/do-mushrooms-really-use-language-to-talk-to-each-other-a-fungi-expert-investigates-181079
作者:蚕宝宝小子
编辑:小毛巾、游识猷
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