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蘑菇也会说话?也有方言??英国科学家这个研究,脑洞大得堪比童话!

19-4-2022 12:40 AM| 发布者: anyting | 评论: 0

摘要: 神奇的大自然~
蘑菇也会说话?也有方言??英国科学家这个研究,脑洞大得堪比童话!


雨后,在湿淋淋的森林里,无数真菌静静地生长。
它们没有神经系统,更不会发出声音,人类经常把真菌和植物一起看,把它们归于“无知无觉无智”的存在。

但最近,有一位英国科学家有了奇思妙想,他认为,真菌也许有语言能力。
……嗯嗯??
这位科学家名叫安德鲁·亚达马斯基(Andrew Adamatzky),是西英格兰大学的非常规计算机实验室的主任。




他对“语言”的定义比较宽泛,凡是能交流信息的方式都算“语言”。
所以,蜜蜂的舞蹈是语言,纤毛虫的生物信号是语言,植物的特化代谢物也是语言。
这个定义是合理的,毕竟不是所有生物都有手和喉咙,而语言的重心也是在“传播信息”上。
过去的研究表明,真菌能通过埋藏在地下的长长的菌丝释放电信号,这种信号有高峰有低谷,看上去很像大脑的神经活动。

亚达马斯基研究过牡蛎蘑菇,发现这种真菌有两类信号:一种是高频,2.6分钟内会出现一轮峰值波动,另一种是低频,14分钟内出现一轮。
在研究亮盖灵芝时,他发现它的电信号波动基本是固定,每次持续5到8分钟。
因为真菌释放电信号的方式和脑神经神似,加上改变真菌外部的光学、化学环境,内部的电信号特征也会改变,说明这些信号大概率是有意义的。

于是,亚达马斯基选择四种真菌,试图破译“蘑菇语”。
他选的菌类分别是幽灵真菌,

金针菇,

裂褶菌,

和虫草花。



他把电极和电线插进培养真菌的基质里,用数据记录仪、A/D转换器等设备记录下每一刻的电流活动。
在黑暗的环境中,真菌被记录了5天,每一声“滋滋”响都像在说话。

等数据量足够后,亚达马斯基开始分析电信号特征。
结果发现,所有真菌释放出的电信号都是有规律的,
根据这种规律,他们可以把多个电流高峰归为一个“单词”,单词中字母的数量就是高峰数量。

其中,裂褶菌和幽灵真菌的单词量最大,金针菇和虫草花稍少一些。
它们的单词总数是50个,核心词汇在15到20个之间。
在单词长度上,亚达马斯基发现它和人类语言很类似。
虫草花的平均字母数为4.7,裂褶菌为4.4,而英语和希腊语分别是4.8和4.45,非常接近。
金针菇和幽灵真菌在3.5左右徘徊,也很近了。

因为蘑菇们的单词是扎堆出现,亚达马斯基认为,它们还能连成句子。
他删掉了随机出现的电信号噪音,构建算法把剩下的内容和人类语言相比较,发现真菌语言的复杂性(也就是电峰顺序的复杂性)超过欧洲大部分语言。

裂褶菌的句子是最复杂的,虫草花次之,金针菇和幽灵真菌最简单。
亚达马斯基提到,四种真菌的信息熵差不多,可能是因为它们传递的信息都是关于环境和自身的状态,信息量是一样大的。
每种真菌句子里的Lempel-Ziv复杂度、程序复杂度和逻辑深度有明显的区别,
亚达马斯基认为虽然传递的是同样的信息,但“每种真菌的方言不同”。

为了进一步研究“蘑菇语”的语法,亚达马斯基把电信号转变为状态转移图,发现一句话中的内容核心是由多达10个字母的长单词构成的,
不过单词越长,它们出现的频率越低。
说了这么多,那么真菌到底在聊什么呢?
亚达马斯基也不知道。
不过他认为最有可能的内容,是真菌向远处的菌落传递信息,以保持自身的完整性——就像狼会通过嚎叫来保持狼群队伍那样。

如果在周围环境里发现新东西,比如驱虫剂和昆虫引诱剂,真菌也可以用这种方式告诉其他地区的菌丝不要过来。
在其他研究里,有科学家发现真菌能用过菌丝中的电信号和树根产生互动,寻找宜居环境。
亚达马斯基的这篇论文发表在昨日的《英国皇家学会开放科学杂志》上。
在结尾,他说未来会研究更多真菌,看看不同种类间的句子和语法是否有明显差异。

他还提到这次实验的不足,因为直接把电信号的高峰等同于字母,再构成单词,这种分析方式太粗暴。
以后他们会进行更细致的单词分类,确定单词后再研究句子和语法,尝试翻译它们。
“我们不会期待很快就能得到结果。” 亚达马斯基在论文中写道,“尽管我们和猫狗一起生活了很多个世纪,但我们还是没破译它们的语言。对真菌信息沟通的研究,更是处于婴儿阶段。”

“当然,还有一种可能性——真菌什么内容都没说。到处生长的菌丝的尖端是带电的,所以,当尖端触碰到一对电极后,自然出现电位差峰值。”
不过他补充道,无论这些高峰是否有含义,它们的出现都不是随机的。
埃克塞特大学的生物学副教授、英国真菌学会的成员丹·贝伯(Dan Bebber)说,他们曾经发现真菌在传输养分时,会出现特定的信号,这个信号可能是由真菌觅食时的节奏性生长引起的。

他认为目前说真菌存在语言,还为时过早,需要更多的研究和证据。
“这篇新论文中找到的电信号的节奏模式,和我们发现的营养脉冲很像。虽然很有趣,但把它解释成语言似乎有点过于乐观。在让它展示到谷歌上前,需要更多的研究和假设。”
嗯好吧,研究就是要大胆假设,小心求证,
在公布最终答案之前,人们还需要做很多很多工作啊。

虽然不确定真菌是否会说话,但想一想那个场景,
走在森林中,角落里的蘑菇们在窃窃私语,真是可爱得像童话……


事儿君 英国那些事儿 
https://mp.weixin.qq.com/s/DnKxwX9SQmLSIXmMYe-edA



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