別踩，真菌正在“聊八卦”！

來源：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交流系統(tǒng)，那會是怎樣一番場景？在森林地表之下，發(fā)生著一種我們之前認為只有人類大腦才有的現(xiàn)象：沿著肉眼不可見的菌絲傳遞的電脈沖活動。這些并非簡單的化學(xué)反應(yīng)。研究人員已捕捉到類似語言結(jié)構(gòu)的信號模式。發(fā)表在英國《科學(xué)報告》上的一項研究表明，真菌利用電信號“交流”周圍環(huán)境的信息，構(gòu)成了一個隱藏在地下的、名副其實的生物社交網(wǎng)絡(luò)。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

我們腳下的土地有沒有可能實際上是一個鮮活的、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，生物學(xué)家一直將真菌視為靜止無聲的生物，它們在分解樹木或與植物根系形成共生關(guān)系方面幾乎是被動的。然而，日本東北大學(xué)的一項研究表明，這些生物擁有通過電信號實現(xiàn)的社交生活，活躍度遠比我們想象中復(fù)雜得多。

暴風(fēng)雨過后漫步在森林中，你正無意間見證一場大規(guī)模生物數(shù)據(jù)“爆發(fā)”。日本東北大學(xué)的深澤游團隊在真實環(huán)境中監(jiān)測了一種名為“紫蠟?zāi)ⅰ钡耐馍婢淖訉嶓w中的電信號流動。獲得的結(jié)果令人稱奇：這種真菌會激活電位脈沖，并通過菌絲體進行定向信息傳遞。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”？

為了解開這個謎團，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)顛覆了人們對真菌作為孤立個體的固有認知。在干燥環(huán)境下，菌絲體處于一種電信號休眠狀態(tài)，發(fā)出微弱且不穩(wěn)定的信號，在背景噪聲中幾乎難以察覺。它像一個待命中的系統(tǒng)，等待最佳激活時機。

當(dāng)有水滴落到地面時，一切就發(fā)生了變化。雨水就像一個生物和物理開關(guān)。暴雨過后，研究人員觀察到，蘑菇群落中不同成員之間的電位開始有節(jié)奏的波動。這并非離子的隨機運動，而是有明確方向和目的的信號傳遞。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)比喻再合適不過了。真菌之間發(fā)送信號并非為了彼此問候，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，某個特定區(qū)域存在營養(yǎng)物質(zhì)，或者有富含纖維素的新樹干掉落。即使是像森林里的動物留下了尿液這樣稀松平常的事情，也會產(chǎn)生一種化學(xué)信號，真菌能夠檢測到這種信號，并通過它們之間的網(wǎng)絡(luò)，展開一場“評頭論足”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)一個群體及其周遭環(huán)境的信息。在森林里，真菌利用電信號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，將更多能量和資源輸送到監(jiān)測到有營養(yǎng)物質(zhì)需求的區(qū)域。這是一種無需中央大腦即可運作的資源優(yōu)化系統(tǒng)。但是，科學(xué)家是如何證明這是真實的信息，而不僅僅是電噪聲？

數(shù)學(xué)原理

這項發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵在于一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念：轉(zhuǎn)移熵。研究人員并非僅僅檢測電流，他們還運用統(tǒng)計學(xué)工具來測量從一個電極傳遞到另一個電極的實際信息量。他們發(fā)現(xiàn)，雨后真菌之間的有效信息傳遞顯著增加。

這種方法證實了信號的定向性。信息并非均勻地向各個方向擴散，而是有邏輯地流動。研究人員觀察到，信息傾向于從較大的個體流向較小的個體，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，其中每個菌絲都為整個網(wǎng)絡(luò)的智能做出貢獻。雨水不僅滋潤真菌，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”

承認真菌擁有活躍的電信號“社交生活”，迫使我們重新思考與生態(tài)系統(tǒng)之間的互動方式。每次我們漫步森林，我們的腳步和化學(xué)痕跡都會改變生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。科學(xué)表明，我們正在干擾一場已經(jīng)默默運行數(shù)百萬年的生物對話。但這一發(fā)現(xiàn)并非僅僅供我們思考，它開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“解讀”真菌的電信號，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)很久之前就檢測到土壤污染、樹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：地球上最先進的通信技術(shù)并非實驗室制造，而是每次降雨時在我們腳下悄然生長。我們準(zhǔn)備好傾聽大森林的聲音了嗎？

2026年，科學(xué)的使命是破譯這些真菌的“秘密”，從而更好地保護我們的自然空間。認識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，請保持安靜。很可能就在你腳下，一場激烈的電信號交換正在進行，維持著森林的生命之源。蘑菇之間的“八卦”，實際上正是生命力的引擎。