قدرت تصمیم گیری قارچ ها بدون عقل و حافظه شگفت انگیز است!

پژوهشگران ژاپنی در آزمایشی ساده به نتیجه‌ای جالب درباره تصمیم‌گیری قارچ‌ها رسیدند: شبکه رشته‌های یک قارچ چوب‌خوار، بسته به اینکه قطعه‌های چوب به شکل دایره یا صلیب چیده شده باشند، الگوی رشد متفاوتی از خود نشان داد. اینکه موجودی بدون مغز و چشم بتواند به چیدمان محیط اطرافش این‌گونه واکنش نشان دهد، واقعاً شگفت‌انگیز است.

با ادامه این مقاله در دانشنامه قارچ همراه باشید.

تصمیم‌گیری قارچ‌ها چگونه است؟

پژوهشگران دانشگاه توهوکو و کالج ملی فناوری ناگائوکا در ژاپن، در پژوهشی که سپتامبر ۲۰۲۴ در مجله Fungal Ecology منتشر شد، رفتار شبکه رشته‌های قارچ را بررسی کردند. آن‌ها می‌خواستند بدانند آیا موجودی بدون مغز مانند قارچ می‌تواند تفاوت در چیدمان منابع غذایی اطرافش را «تشخیص» دهد و به آن واکنش نشان دهد یا نه.

نتیجه این پژوهش، فراتر از انتظار آن‌ها بود!

دکتر یو فوکاساوا (Yu Fukasawa)، سرپرست این گروه تحقیقاتی، درباره قارچ‌ها گفته است: «تعجب می‌کنید اگر بدانید قارچ‌ها از پس چه کارهایی برمی‌آیند. آن‌ها حافظه دارند، یاد می‌گیرند و می‌توانند تصمیم بگیرند. راستش را بخواهید، تفاوت روش حل مسئله در آن‌ها با انسان شگفت‌انگیز است.» این جمله دیدگاه شخصی این پژوهشگر است و نتیجه مستقیم یک آزمایش نیست.

با این همه، درک ما از قارچ‌ها در مقایسه با دانشی که درباره گیاهان و جانوران داریم، هنوز بسیار محدود است.

روند تحقیقات

پژوهشگران ۹ مکعب چوبی کوچک (هر کدام حدود ۱ سانتی‌متر) را که پیش‌تر میسلیوم قارچ چوب‌خوار Phanerochaete velutina در آن‌ها رشد کرده بود، روی یک بستر خاک (حدود ۲۴ × ۲۴ سانتی‌متر) قرار دادند. این مکعب‌ها در دو چیدمان مختلف گذاشته شدند: یک بار به شکل دایره و یک بار به شکل صلیب. سپس رشد شبکه میسلیوم و میزان تجزیه چوب را به مدت ۱۱۶ روز در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد دنبال کردند.

آنچه مشاهده شد بسیار جالب بود. در چیدمان صلیبی، چهار مکعب انتهای بازوهای صلیب بیشترین اتصال میسلیومی را داشتند و رشته‌های جست‌وجوگر قارچ از همین چهار نقطه به بیرون گسترش یافتند؛ مکعب‌های داخلی صلیب اتصال کمتری داشتند.

در چیدمان دایره‌ای، تعداد اتصال‌ها در همه مکعب‌ها تقریباً یکسان بود؛ اما رشته‌های جست‌وجوگر فقط به سمت بیرون فرستاده شدند و فضای مرکز دایره خالی ماند.

میزان تجزیه چوب هم به چیدمان بستگی داشت: هرچه مکعبی اتصال‌های بیشتری داشت، بیشتر تجزیه شده بود و در مجموع، تجزیه چوب در چیدمان دایره‌ای بیشتر از چیدمان صلیبی بود.

نتایج و تفسیر پژوهشگران

به گفته پژوهشگران، این نتایج نشان می‌دهد میسلیوم قارچ می‌تواند تفاوت در چیدمان فضایی قطعه‌های چوب را به نوعی «تشخیص» دهد و فعالیت تجزیه چوب خود را بر اساس آن تنظیم کند.

پژوهشگران برای هر چیدمان یک توضیح احتمالی پیشنهاد کرده‌اند. در چیدمان صلیبی، چهار مکعب بیرونی احتمالاً نقش «پایگاه‌های مقدم» را برای جست‌وجوی منابع غذایی تازه دارند و به همین دلیل به اتصال‌های قوی‌تری نیاز دارند. در چیدمان دایره‌ای، شبکه احتمالاً از گسترش بیشتر در ناحیه‌ای که از قبل به‌خوبی اشغال شده بود، خودداری کرده است.

در این آزمایش، گسترش میسلیوم به تولید و پخش هاگ قارچ ربطی نداشت؛ آنچه پژوهشگران سنجیدند، اتصال رشته‌های میسلیوم بین قطعه‌های چوب و میزان تجزیه چوب بود. همچنین هنوز معلوم نیست قارچ چگونه و چرا «فهمیده» است که مرکز دایره مسیر مناسبی برای جست‌وجو نیست.

نحوه تصمیم‌گیری قارچ‌ها

به نظر می‌رسد شبکه میسلیوم می‌تواند اطلاعاتی درباره محیط اطراف خود جمع‌آوری کند و بر اساس آن، الگوی رشدش را تغییر دهد. اگر قارچ به چیدمان منابع واکنشی نشان نمی‌داد، انتظار می‌رفت اتصال‌ها و رشد در هر دو چیدمان الگوی مشابهی داشته باشند؛ اما چنین نبود.

پژوهشگران احتمال می‌دهند که اطلاعات در سراسر شبکه میسلیوم منتقل می‌شود؛ چیزی که آن را تا حدی به اتصالات عصبی مغز تشبیه کرده‌اند. البته ریسه‌های قارچ، سلول عصبی نیستند و سازوکار دقیق انتقال این اطلاعات هنوز ناشناخته است.

این اولین بار نیست که چنین رفتاری در همین گونه قارچ دیده می‌شود. فوکاساوا و همکارانش در پژوهشی که سال ۲۰۲۰ در مجله The ISME Journal منتشر شد، قطعه چوب حاوی میسلیوم را پس از رشد به سمت یک منبع غذایی تازه، به خاک جدیدی منتقل کردند. حدود ۶۷ درصد نمونه‌ها دوباره رشد کردند و رشد تازه بیشتر از سمتی بود که پیش‌تر رو به منبع غذایی قرار داشت؛ پژوهشگران این را نشانه‌ای از «حافظه جهت رشد» دانستند.

این الگوهای رشد، که به قارچ کمک می‌کند از منابع در دسترس به شکل بهینه‌تری استفاده کند، نشان‌دهنده رفتار پیچیده شبکه میسلیوم است. شاید همین توانایی سازگاری با محیط، بخشی از راز موفقیت و دوام قارچ‌ها در طول تاریخ تکامل باشد.

جمع‌بندی: آیا قارچ‌ها واقعاً تصمیم می‌گیرند؟

آزمایش دانشگاه توهوکو نشان داد شبکه میسلیوم یک قارچ چوب‌خوار، الگوی اتصال و رشد خود را بسته به چیدمان دایره‌ای یا صلیبی منابع تغییر می‌دهد. پژوهشگران این رفتار را «شکلی از تشخیص الگو» می‌دانند، اما هنوز نمی‌دانیم این اطلاعات چگونه در شبکه پردازش می‌شود. «تصمیم‌گیری» قارچ‌ها را باید تعبیری برای توصیف این رفتار پیچیده دانست، نه نشانه فکر یا آگاهی.