Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее

Линн Бодди (Lynne Boddy), профессор микробиологии Кардиффского университета, несколько десятков лет изучала пищевое поведение мицелия. Ее изящные исследования показывают, какие задачи способны решать грибницы. В одном из своих экспериментов Бодди вырастила грибок, вызывающий гниение древесины, в обломке дерева. Затем она поместила этот кусок древесины в чашку Петри. Грибница распространилась от куска дерева радиально во всех направлениях, образовав пушистый белый круг. Через некоторое время растущая грибница встретила на своем пути еще один кусок дерева. Лишь небольшая часть гриба коснулась дерева, но поведение всей грибницы полностью изменилось. Грибница перестала распространяться во всех направлениях. Она прекратила распространение исследовательских частей своей сети и нарастила связи с обнаруженным объектом. Через несколько дней грибницу было не узнать. Она полностью перестроилась.

Исследовательница повторила эксперимент, но изменила условия. Она дала грибу вырасти за пределы первого куска древесины и найти путь к новому куску. Однако на этот раз, прежде чем мицелий успел перестроиться, она убрала первый кусок дерева из чашки Петри, оторвала все гифы, растущие из него, и поместила его в новую чашку. Гриб продолжил расти из первого куска дерева в направлении нового. Вероятно, мицелий обладает способностью запоминать направления, хотя мы еще не знаем, что лежит в основе этой «памяти».

Бодди – человек серьезный и сдерживает восхищение, когда рассказывает о том, на что способны грибы. Их поведение немного напоминает поведение миксомицетов (слизевиков), и она исследовала их схожими способами. Однако вместо того, чтобы смоделировать схему метрополитена Токио, Бодди создала условия, чтобы мицелий выстроил схему наиболее эффективных маршрутов между городами Великобритании. Она насыпала слой земли, придав ему очертания страны, и обозначила города кусками дерева, на которых проросли грибы (это были представители ложноопенка серно-желтого, Hypholoma fasciculare). Размер кусков дерева подбирался пропорционально населению городов, которые они обозначали. «Грибы выросли за пределы своих “городов” и создали сеть шоссейных дорог, – рассказывала Бодди. – Можно было различить трассы М5, М4, М1, М6. Я подумала, что это здорово».

Чтобы понять, что такое грибница, можно уподобить кончики ее гиф рою или стае. Насекомые образуют рои и колонии. Множество скворцов сбивается в стаю, так же поступают сардины. Стая – это модель группового поведения. Без лидера колония муравьев может проложить кратчайший путь к источнику пищи. Колония термитов способна создавать гигантские холмы сложных архитектурных форм. И тем не менее мицелий нельзя полностью уподобить термитам, так как кончики гиф связаны друг с другом, а термитник населен множеством отдельных особей. Кончик гифы – это самое близкое понятие, к которому мы придем, если попытаемся выделить единицу мицелия, хотя и нельзя говорить о грибнице как о наборе «взрослых» гиф – в противоположность колонии термитов. Концепция мицелия двойственна, она балансирует между двумя понятиями. Если определять мицелий как сеть, то это единое и взаимосвязанное целое. А если как некоторое количество отростков гиф, то мицелий – это множество.

«Я думаю, что мы, люди, можем многому научиться у грибов, – размышляет Бодди. – Чтобы понять, как меняется дорожный поток, дорожную магистраль перекрыть нельзя, а вот отросток грибницы отсечь можно». Для решения человеческих задач исследователи начали работать с «сетевыми» организмами, такими как слизевики и грибы. Ученые, которые построили модель токийского метро с помощью слизевиков, работают над тем, чтобы использовать модель поведения слизевиков в проектировании городских транспортных сетей. Ученые лаборатории нетрадиционных вычислений в Университете Западной Англии обратились к слизевикам, чтобы вычислить наиболее эффективные пути эвакуации при пожарах в зданиях. Некоторые исследователи применяют стратегии грибов и слизевиков для построения схем передвижения в лабиринтах, решения математических задач или программирования роботов.

Лабиринты и построение сложных маршрутов – нетривиальные виды деятельности. Именно поэтому лабиринты долго использовались для оценки интеллектуальных способностей многих существ, от осьминогов и пчел до людей. Как бы то ни было, мицелий обитает в лабиринтах и хорошо «научился» решать задачки из области пространственной геометрии. Как выгоднее разместиться в среде – проблема, с которой грибы сталкиваются каждое мгновение. Чем гуще переплетение гиф, тем больше веществ проводит мицелий, но густые грибницы не слишком хорошо перемещаются на большие расстояния. «Разреженные» грибницы хорошо чувствуют себя на больших площадях, но у них меньше внутренних связей, что делает их более уязвимыми, их легче повредить. Как грибы находят компромисс, исследуя сплетенный корнями участок почвы в поисках пищи?