真菌如何交流?
每个真菌可能与许多其他物种“交流”——事实证明它们有很多话要说。
尽管我们大多数人认为真菌就是“蘑菇”,但这些产生孢子的身体只是菌丝体的生殖器官——分散的、类似网状的分支管道。尽管通常是微观的,但这些结构可以非常庞大;最大的已知例子是一种蜜环菌(Armillaria),它覆盖了近10平方公里(3.7平方英里)的面积,并已存在了数千年。
作为与其他生物形成复杂关系的生物体,真菌无法在没有沟通的情况下存在。尽管传统上认为它们是固定在一个地方,但菌丝体通过延伸其管道的顶端来移动,这个管道可以是一块土壤或一根倒下的木头。
随着真菌的生长,它们不断地感知、学习和做出决策。真菌就像多语者一样:它们既“说”也理解各种化学信号。它们释放并响应通过空气和水流动的化学物质。有趣的是,真菌不仅感知,还根据环境和其他化学物质的关系积极解读化学物质的含义。
研究真菌如何进行交流远远落后于对植物和动物交流的研究。大多数研究都基于几种“实验室老鼠”物种,因此对其他类型的了解有限,但在这里我们总结了关于三个交流领域的已知情况:真菌内部的交流、同一物种之间的真菌交流以及与其他生物的交流。
真菌内部
每个生长尖端既具有对整个有机体的自主性,又对整体负有责任,类似于社会昆虫与蜂巢的关系。在每个菌丝体内的细胞之间流动着化学物质、营养物质和电脉冲。它们的运动有助于整个菌丝体了解发生的事情,并在网络中协调行动。英国布里斯托尔西英格兰大学的非传统计算教授安德鲁·亚当马茨基的研究表明,它们影响菌丝体的内部生物电信号,可能形成一种“语言”。虽然菌丝体既不是也不包含神经系统,但它们与这些系统有许多共同之处。两者都具有分支结构,根据需要加强或修剪通路,并使用一些相同的氨基酸来传递信息。
同一物种的真菌之间
许多真菌是有性生殖的,必须交配才能繁殖。它们释放信息素并“嗅探”其他真菌的信息素,然后朝着那些看起来有吸引力的真菌生长(基于真菌被吸引的原因)。当两个菌丝体相遇时,它们会进行交流以协商它们的关系,这种关系可以从融合(形成繁殖或非繁殖伙伴关系)到冷漠、物理排斥甚至化学对抗。每个交配的菌丝体都会协商融合的物理动力学,以及之后的伙伴关系中的生活。
与其他生物
真菌“交流”并与许多其他生物进行互动。通过菌根共生,它们可以与植物伙伴共享水和食物。寄生真菌产生大量的植物生长调节物质,改变植物以适应它们的需求。一些真菌,如松露,模仿动物的性信息素来吸引充当“孢子传播者”的哺乳动物和昆虫,这相当于真菌的传粉者。其他真菌则成为线虫(也称为线虫)的猎物。当它们察觉到附近有线虫时,它们可以产生防御化合物来驱赶它。其他真菌通过检测线虫的化学存在来捕食线虫。
菌根真菌在当前关于“木质网”的争论中起着核心作用,但许多表述不公平地将真菌描绘成允许树木“相互交流”的光纤电缆。真菌不仅仅是被动的导线;事实上,它们是主动感知、解释和传递信息的。它们与各种生物不断进行这种活动。在化学和电子噪音的混乱中,蘑菇如何创造和解释这些信号仍然是一个迷人的谜题。
迈克尔·哈瑟韦是《蘑菇为何而生:松茸与它们创造的世界》的作者。威洛比·阿雷瓦洛是《自家培育蘑菇:家庭食用、药用和土壤用蘑菇的种植》的作者。
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插图:Rose Wong
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