Мох. Он повсюду: в трещинах, на камнях, у вас под ногами. Мы его не замечаем. Просто фоновый шум.
Но он не прост. Он древен. Мох входит в число самых ранних растений в палеонтологической летописи. И всё же мы относимся к нему как к статичному ковру.
Новое исследование, опубликованное в журнале Royal Society Open Science, бросает вызов этому мнению. Подушки мха генерируют сложные электрические волны. Эти паттерны растекаются по поверхности, напоминая поражающее сходство с нейронной сетью, передающей сигналы.
Энди Адаматцки — единственный автор работы. Он компьютерный ученый. Его специализация — системы нетрадиционных вычислений. Слизевые грибки. Мицелий. Человеческие толпы. Теперь его внимание привлек Brachythecium rutabulum. Обычный лесной мох.
«Растения и бриофиты демонстрируют разнообразные формы электрической активности, однако организации эндогенных сигналов, получаемых мхами, уделялось мало внимания», — отмечает Адаматцки.
Его данные указывают на нечто более удивительное. Подушки мха действуют как пространственно распределенные возбудимые системы. Они могут координировать сигналы в пространстве и времени, а не просто бездействовать.
Анатомия подушки мха
Посмотрите на пятно мха ближе. Очень внимательно. Это не одно растение. Это колония клонов.
Мелкие стебли. Крошечные листья. Они напоминают более крупные растения из того же семейства, но упрощены. У мха отсутствует сосудистая система. Это ключевой момент. Нет ксилемы. Нет флоэмы. Те самые каналы, которые другие растения используют для перекачки воды и питательных веществ.
Из-за этого они остаются низкорослыми. Не более нескольких сантиметров. Их листовые структуры имеют толщину всего в одну клетку. Без корней — только якоря.
Если они не могут транспортировать жидкости внутри себя, как это делаем мы, как они функционируют? Возможно, они используют электрические сигналы для обмена информацией по всей колонии. Биологический интернет.
Адаматцки собрал образцы B. rutabulum в Северном Сомерсете, Великобритания. Он привез их в лабораторию, установил электроды и захотел увидеть, что происходит внутри этой влажной зеленой матрицы.
Мох живет в замедленном темпе. Чтобы зафиксировать его сигналы, нужно было синхронизироваться с его ритмом. Он записывал данные в течение нескольких дней.
Чтение электрического шума
Результаты? Богатый репертуар.
Он обнаружил быстрые осциллирующие всплески. Медленные ритмические колебания. Очень медленные волны деполяризации.
Затем последовало неожиданное. Он увидел потенциалы действия высокой амплитуды. Поезда импульсов, похожие на нейронные.
Некоторые волны были быстрыми. Другие медленно расплывались. Они не оставались локализованными. Они распространялись по всей подушке мха, образуя паттерны в разных временных масштабах.
Это подразумевает, что мох ведет себя как динамичная взаимосвязанная система. Не как набор независимых клеток, а как единое целое.
Думает ли мох? Сказать трудно. Но он определенно обрабатывает информацию.
Ограничения и вопросы
В исследовании есть пробелы. Реальные.
Отсутствовали отрицательные контрольные группы. Не было записей на инертных подложках для исключения аппаратных ошибок. Если сами электроды генерируют статический заряд, данные оказываются зашумленными.
Также есть вопрос метода отбора проб. Полевые образцы хаотичны. Загрязнение? Неизвестный уровень гидратации? Эти факторы могли исказить электрический поток.
Требуется более детальное исследование. Адаматцки предполагает, что мох может служить отзывчивой сенсорной сетью или распределенным субстратом для биокомпьютинга. Но пока мы не можем это подтвердить.
«Эта многоуровневая организация поддерживает точку зрения, что мох служит естественно эволюционировавшим энергоэффективным живым субстратом для биогибридного зондирования».
Биогибридное зондирование. Нетрадиционные вычисления. Слова, звучат как фантастика. Но мху нет дела до ярлыков.
Он просто выживает. В щелях. Под почвой. Погружая свои тихие электрические импульсы во тьму.
Мы лишь начинаем прислушиваться. И то, что мы слышим, меняет всё, что мы думали знать о зеленом ковре у наших ног.
Исследование было опубликовано в Royal Society Open Science.
