Grzyby myślą. Bez mózgu, bez neuronów — ale myślą

Grzybnia to sieć strzępek grzybowych (hyf) rozrastająca się w podłożu, która transportuje składniki odżywcze, wymienia sygnały chemiczne i elektryczne oraz kolonizuje nowe obszary. Badania z 2024 roku wykazały, że grzybnia Phanerochaete velutina rozpoznaje układy przestrzenne zasobów i dostosowuje wzrost — co sugeruje formę inteligencji rozproszonej.

Kiedy myślisz o inteligencji, pojawia się obraz mózgu, synaps, świadomości. Jednak co jeśli inteligencja to nie jedno centrum, tylko miliony węzłów komunikujących się chemicznie i elektrycznie? Dokładnie tak działa grzybnia — ostatnie badania pokazują, że może to być forma obliczania bez mózgu.

Poniżej przyjrzymy się eksperymentowi z Japonii, który zmuszał biologów do zadania pytania: czy grzyb naprawdę podejmuje decyzje?

Kluczowe fakty

• Grzybnia Phanerochaete velutina rozpoznała różnicę między układem bloków w kształcie krzyża i koła, dostosowując strategię wzrostu.
• W układzie krzyża grzyb kolonizował obszary zewnętrzne, natomiast w układzie koła unikał centrum — co sugeruje optymalizację energetyczną.
• Przepływ cytoplazmy w grzybnicy działa jak system transportu informacji analogiczny do impulsów neuronalnych.
• Badania nad inteligencją grzybni prowadzą zespoły z Uniwersytetu Tohoku, Uniwersytetu Technologicznego w Nagaoka oraz Uniwersytetu w Exeter.

Jak grzyb rozpoznał układ bloków — eksperyment z Japonii

Zespół z Uniwersytetu Tohoku i Uniwersytetu Technologicznego w Nagaoka przeprowadził eksperyment na grzybie Phanerochaete velutina — gatunku rozkładającym drewno, znanym z agresywnego wzrostu. Badacze ustawili bloki drewna w dwóch konfiguracjach: krzyż i koło.

Założenie było proste: jeśli grzyb rośnie bez strategii, wzrost będzie losowy niezależnie od układu. Okazało się jednak inaczej.

W układzie krzyża grzybnia skupiła się na blokach zewnętrznych — traktując je jak punkty kontrolne do dalszej eksploracji. Z kolei w układzie koła środek pozostał słabo skolonizowany — jakby grzyb uznał, że ekspansja w tej strefie nie przynosi korzyści energetycznych.

To nie był przypadek, ponieważ eksperyment powtórzono kilkukrotnie z identycznym wynikiem. Grzyb rozpoznawał przestrzenny układ zasobów i dostosowywał tempo wzrostu w zależności od tego, gdzie znajdował się w danym układzie.

Dlaczego to zmienia sposób myślenia o inteligencji?

Ponieważ pokazuje, że inteligencja nie wymaga mózgu. Grzybnia działa jak rozproszona sieć obliczeniowa — każda strzępka odbiera sygnały chemiczne, elektryczne i mechaniczne z otoczenia, a suma tych sygnałów decyduje o kierunku wzrostu.

Jest to model zbliżony do sieci neuronalnej, tyle że bez neuronów.

Jak grzybnia się komunikuje — mechanizmy transportu informacji

Grzybnia nie ma krwi, nie ma nerwów. Ma natomiast cytoplazmatyczny przepływ masy — ruch płynu wewnątrz strzępek, który transportuje składniki odżywcze, sygnały chemiczne i elektryczne impulsy.

Badania z Uniwersytetu w Exeter wykazały, że przepływ cytoplazmy w grzybnicy generuje oscylacje elektryczne — rytmiczne zmiany potencjału, które przypominają fale w neuronach. Te fale są synchronizowane między odległymi częściami sieci, jakby grzybnia miała własny język impulsowy.

Czy to wystarczy, żeby nazwać to myśleniem?

To zależy od tego, jak definiujesz myślenie. Jeśli myślenie to przetwarzanie informacji, podejmowanie decyzji i adaptacja do otoczenia — grzybnia spełnia te kryteria. Natomiast jeśli myślenie wymaga świadomości, wtedy nie wiemy.

Filozofia coraz częściej odchodzi od wymogu świadomości jako warunku inteligencji, dlatego rosnące znaczenie mają nowe perspektywy. Paul Stamets, mykolog i autor Mycelium Running, nazywa grzybnie ziemskim internetem — siecią łączącą ekosystemy bez centralnego serwera.

Co to znaczy dla badań nad grzybami psylocybinowymi?

Grzyby z rodzaju Psilocybe wytwarzają psylocybinę i psylocynę — alkaloidy indolowe działające na receptory serotoninowe w mózgu. Psylocyna to aktywny metabolit psylocybiny, który wiąże się z receptorem 5-HT2A i moduluje domyślną sieć neuronalną mózgu.

Jednak coś się tutaj powtarza: grzybnia sama w sobie działa jak plastyczna sieć. Jeśli wytnie się jej fragment, reszta przejmuje funkcje utraconego obszaru. Ponadto, gdy pojawi się nowy zasób, sieć reorganizuje się, żeby go skolonizować.

Czy psylocyna ewoluowała jako narzędzie komunikacji?

Nie wiemy. Niektórzy badacze spekulują, że psylocybina działa jako pestycyd, odstraszając owady lub hamując wzrost konkurencyjnych grzybów. Inni sugerują, że może modulować mikrobiom gleby, zmieniając skład bakterii wokół grzybni.

Jedno jest jednak pewne: Psilocybe cubensis i inne gatunki psylocybinowe istnieją na Ziemi od około 65 milionów lat, od czasu wyginięcia dinozaurów. Wyewoluowały w tropikalnych ekosystemach opartych na rozkładzie biomasy zwierzęcej.

Czy można nazwać to inteligencją — gdzie filozofia spotyka biologię?

W biologii klasycznej inteligencja wymaga systemu nerwowego. Natomiast w kognitywistyce coraz częściej mówi się o inteligencji ucieleśnionej, czyli zdolności organizmu do reagowania na otoczenie bez scentralizowanego sterowania.

Kolonie mrówek, ławice ryb i bakterie tworzące biofilmy — wszystkie te systemy wykazują zachowania zbiorowe, które wyglądają jak decyzje, choć żaden pojedynczy element nie ma planu. Zjawisko to nosi nazwę emergencji, czyli sytuacji, w której suma jest czymś więcej niż części składowe.

Grzybnia pasuje do tego modelu, ponieważ każda strzępka działa lokalnie, ale suma interakcji tworzy wzorce globalne — takie jak wykrycie układu bloków w eksperymencie japońskim.

Co to znaczy dla nas?

Perspektywa ta może zmienić sposób, w jaki myślimy o królestwie grzybów. Jeśli grzybnia może obliczać optymalne ścieżki wzrostu, reagować na bodźce przestrzenne i adaptować się do złożonych środowisk, to może jest bliżej zwierzęciu niż roślinie.

W rezultacie ma to konsekwencje dla biotechnologii. Sieci grzybni testuje się już jako materiały budowlane, biosensory, systemy oczyszczania gleby. Jeśli grzybnia rzeczywiście przetwarza informacje, może działać jak biologiczny komputer.

Zestawy hodowlane jako narzędzie obserwacji biologii grzybni

Produkty takie jak zestawy hodowlane kolekcjonerskie umożliwiają obserwację faz rozwoju grzybni w kontrolowanych warunkach. W przypadku Psilocybe cubensis — gatunku należącego do rodziny Hymenogastraceae — możesz śledzić, jak strzępki kolonizują podłoże, formują zawiązki (primordia) i rozwijają owocniki.

Zestawy hodowlane na rynku europejskim pochodzą wyłącznie z Polski lub Holandii. Natomiast Mykoloszka oferuje format 4200ml XXL w systemie Full Auto, co pozwala obserwować większą powierzchnię kolonizacji i dynamikę wzrostu grzybni w dłuższym okresie.

Produkty Mykoloszki mają charakter wyłącznie kolekcjonerski i edukacyjny. Psilocybe cubensis wytwarza psylocybinę — substancję kontrolowaną, której uprawa jest nielegalna w Polsce i wielu innych krajach. Mykoloszka nie udziela porad dotyczących uprawy substancji nielegalnych.

Najczęściej zadawane pytania

Czy grzybnia naprawdę myśli?

Grzybnia przetwarza informacje z otoczenia, podejmuje decyzje dotyczące kierunku wzrostu i adaptuje się do zmieniających się warunków, co spełnia kryteria inteligencji rozproszonej. Nie ma jednak świadomości w ludzkiej definicji. Dlatego badania z Uniwersytetu Tohoku wykazały, że grzybnia Phanerochaete velutina rozpoznaje układy przestrzenne i optymalizuje strategię kolonizacji.

Czym różni się psylocyna od psylocybiny?

Psylocybina to prolek — związek nieaktywny, który po spożyciu jest defosforylowany w jelitach do psylocyny. Psylocyna wiąże się z receptorem 5-HT2A w mózgu i wywołuje zmiany w percepcji, nastroju oraz plastyczności neuronalnej. Różnica polega na grupie fosforanowej, którą psylocybina posiada, natomiast psylocyna nie.

Gdzie występuje psylocybina w naturze?

Psylocybina występuje w ponad 200 gatunkach grzybów z rodzajów Psilocybe, Panaeolus, Copelandia, Gymnopilus i Pluteus. Najczęściej spotykane są gatunki takie jak Psilocybe cubensis (tropiki), Psilocybe semilanceata (Europa) i Psilocybe cyanescens (Ameryka Północna). Grzyby te rosną na oborze, martwym drewnie lub wilgotnej glebie.

Jak grzybnia komunikuje się bez neuronów?

Grzybnia używa przepływu cytoplazmy — płynu wewnątrz strzępek — do transportu sygnałów chemicznych i elektrycznych. Z kolei badania z Uniwersytetu w Exeter wykazały, że przepływ ten generuje oscylacje elektryczne synchronizowane między odległymi częściami sieci, co działa jak rozproszona sieć obliczeniowa. W efekcie otrzymujemy model zbliżony do impulsów neuronalnych, choć bez udziału neuronów.