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蘑菇成精?有人給蘑菇插上電極,截獲了一手蘑菇語

把科學(xué)帶回家 2022/12/4 13:25:11 責(zé)編:遠(yuǎn)生

你或許聽過這么一個(gè)關(guān)于蘑菇的故事。

一位精神病患者喜歡打著傘蹲在潮濕的墻角,常年沉默不語。許多醫(yī)生不理解他為何執(zhí)著于打傘,直到有天一位心理醫(yī)生學(xué)著他的樣子,打傘蹲在旁邊。病人緩緩湊過來問了句:你也是蘑菇嗎?

用雨傘扮演的蘑菇開口說話,打開了患者對(duì)醫(yī)生的心理防備。不過最近來自英國的一群科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn),那些真真正正的蘑菇本菇,好像也有自己的語言!

除了說話,它們好像也會(huì)參與游戲 圖源:pixabay

誰聽見蘑菇說話了?

前段時(shí)間,英國《衛(wèi)報(bào)》的一則新聞稱,來自英國布里斯托西英格蘭大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì),針對(duì) 4 種蘑菇的電生理實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,蘑菇可能會(huì)通過菌絲“說話”,并初步破譯了它們的語言系統(tǒng):大約有 50 個(gè)英文單詞

他們真的聽到蘑菇的聲音了?嘰嘰喳喳的那種嗎?

那倒不是這樣。在此之前,讓我們先來了解一些有關(guān)蘑菇的背景知識(shí)。蘑菇在分類上屬于大型真菌,我們平時(shí)吃到的菇菇只是它的子實(shí)體,這是蘑菇的地上部分。而在蘑菇生長的基質(zhì)里,地下部分還蔓延著糾纏在一起的菌絲。

蘑菇結(jié)構(gòu)圖,菌絲在地下纏繞 ??Nebraska Statewide Arboretum

菌絲的作用類似于植物的根,它們遍布各處,能吸收寄主或土壤中的營養(yǎng),有時(shí)還能為其他菇菇輸送營養(yǎng)。某些種類的蘑菇,還會(huì)讓菌絲形成特別的網(wǎng)來捕蟲。

面包哪怕只有一處發(fā)霉,菌絲可能已經(jīng)遍布各處了,所以千萬別吃 圖源:YouTube@Science Insider

除了基礎(chǔ)功能,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了菌絲的附加屬性:它們能傳遞電信號(hào),就像神經(jīng)纖維上的電脈沖那樣。具有神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物會(huì)通過神經(jīng)元傳遞信號(hào),在單個(gè)神經(jīng)元上,信息以電信號(hào)的形式傳遞。但這并不意味著電信號(hào)只屬于神經(jīng)系統(tǒng),除了蘑菇,原生動(dòng)物、水螅,甚至植物都會(huì)自發(fā)產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。

換句話說,電信號(hào)或許是生物界一種普遍存在的溝通方式。于是,研究人員把密密麻麻的電極插進(jìn)了金針菇(Flammulina velutipes)、蟲草(Cordyceps militaris)、類臍菇(幽靈真菌,Omphalotus nidiformis)、裂褶菌(Schizophyllum commune)的菌絲和子實(shí)體里。

四菇合影:金針菇(左上)、蟲草(右上)、類臍菇(左下)、裂褶菌(右下) 圖源:Wikipedia

他們想記錄下這些菇菇的電信號(hào),并試圖分析個(gè)中規(guī)律。

菇菇插電極 圖源:參考文獻(xiàn)「1」

現(xiàn)代蘑菇語詞典

4 種蘑菇的確都產(chǎn)生了電信號(hào),并且波形圖各有特色。但無論哪種菇,放出的電信號(hào)都是成串且富有規(guī)律的,充滿節(jié)奏感。每次電勢(shì)尖峰之間平均的間隔時(shí)間為 1.5 小時(shí),峰值平均電勢(shì)約 0.3 毫伏。這樣的放電行為不由讓人聯(lián)想到了大腦神經(jīng)元。

四菇放電圖,不同顏色代表不同電極通道 圖源:參考文獻(xiàn)「1」

研究者緊接著將采集的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。然后按照語言學(xué)邏輯,比照著英文語法和語言習(xí)慣,用算法擬合轉(zhuǎn)化了這些數(shù)字信號(hào)。

雖然沒破譯出那些電流到底說的是什么意思,但他們對(duì)蘑菇語詞庫有了一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。蘑菇詞庫中大約有 50 個(gè)單詞,其中高頻詞匯 15~20 個(gè)。有意思的是,不同蘑菇的語言并不相通。語言結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的當(dāng)屬裂褶菌,不僅話密,而且喜歡用高難度句。相比之下,金針菇和蟲草菌就更顯沉默寡言一些。

"我們不是一種菇,我聽不懂你在說什么......" 圖源:pixabay

除了通過菌絲彼此交流,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中還記錄到了蘑菇通過菌絲與近旁水果的電信號(hào)來往。于是他們推測,電語言可能是蘑菇種群保持聯(lián)絡(luò)、交流環(huán)境信息的一種方式。此外,蘑菇身上還有其他的脈沖信號(hào):營養(yǎng)運(yùn)輸脈沖,所以這些電脈沖的另一種解釋是,與蘑菇的營養(yǎng)方式相關(guān)。當(dāng)然還有第三種解釋:這個(gè)蘑菇語詞典其實(shí)啥也不是,人類想多了,蘑菇們懶得說話。

金針菇的高頻詞匯可能有 3 個(gè)英文單詞是:See You XXX 圖源 pixabay

除了蘑菇,還有尖叫番茄

這篇論文網(wǎng)頁的評(píng)論區(qū),有一位自稱有 8 年采蘑菇經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士稱:“我早就覺得蘑菇會(huì)彼此交流,他們好像還會(huì)預(yù)測天氣。”

雖然在餐桌上,你會(huì)把蘑菇當(dāng)成“素菜”,但從生物親緣關(guān)系角度看,它們更貼近動(dòng)物。這樣看來,蘑菇世界里或許還有很多高級(jí)的秘密。

不過還有研究發(fā)現(xiàn),純正的植物似乎也會(huì)“發(fā)聲”。這次是真的聲音,不是電流。來自以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員曾在煙草和番茄的植株附近放置了收聲設(shè)備,發(fā)現(xiàn)這些植物會(huì)偶爾發(fā)出頻率在 20~150 千赫茲的超聲波。

假如植株被割破了,發(fā)出超聲波的頻率明顯增大,番茄平均每小時(shí)會(huì)尖叫 25 聲。而假如連續(xù) 10 天不澆水,饑渴的番茄植株每小時(shí)更是會(huì)發(fā)出 35 聲尖叫。神奇的是,通過分析聲波的波形、頻率,研究人員發(fā)現(xiàn)植株處于不同狀態(tài)時(shí),發(fā)出的聲波各有特點(diǎn)??雌饋砭拖袷窃凇昂疤邸被蛘摺昂翱省?。

罵罵咧咧西紅柿 圖源:pixabay

至于番茄為什么會(huì)尖叫,至今原因不明。研究團(tuán)隊(duì)給出了一種猜測:可能是流動(dòng)于植株的液體內(nèi)氣泡爆破發(fā)出的聲音。

不知道番茄和蘑菇在說什么很正常,畢竟全世界 380 萬種真菌里,有超過 90% 是目前科學(xué)所未知的。

話說回來,你連貓?jiān)谡f什么都聽不懂,還談什么蘑菇語呢?

參考資料:

  • 1. Adamatzky Andrew2022Language of fungi derived from their electrical spiking activityR. Soc. open sci.9211926211926 https://doi.org/10.1098/rsos.211926

  • 2.https://www.theguardian.com/science/2022/apr/06/fungi-electrical-impulses-human-language-study

  • 3. https://nfs.unl.edu/mushrooms

  • 4. https://www.youtube.com/watch?v=4ro8sPOgCBg

  • 5. Plants emit informative airborne sounds under stress

  • I. Khait, O. Lewin-Epstein, R. Sharon, K. Saban, R. Perelman, A. Boonman, Y. Yovel, L. Hadany

  • bioRxiv 507590; doi: https://doi.org/10.1101/507590

  • 6.https://www.smithsonianmag.com/smart-news/scientists-record-stressed-out-plants-emitting-ultrasonic-squeals-180973716/

本文來自微信公眾號(hào):把科學(xué)帶回家 (ID:steamforkids),作者: 比鄰星

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