Bijna elk levend wezen op aarde communiceert op de een of andere manier met elkaar. Van grommende en tjilpende boswezens, tot balkende boerderijdieren, tot plantenbladeren en -wortels die chemische boodschappen uitzenden ondergronds. Maar hoe zit het met de paddestoelen die je in het wild tegenkomt? Kan het zijn dat schimmels niet zo stil zijn als ze lijken - dat er een onzichtbare magie wordt uitgewisseld recht onder onze neus?

Hoe communiceren paddenstoelen? 

De wetenschap vertelt ons dat in meercellige wezens, delen van het lichaam berichten naar elkaar kunnen sturen met behulp van zenuwcellen. Als ze gebundeld zijn in een netwerk dat het zenuwstelsel wordt genoemd, worden signalen verzonden via pieken van elektriciteit (ook wel impulsen genoemd). Deze patronen stellen mensen en andere dieren in staat te zien wat er om hen heen gebeurt, en daarnaar te handelen. In zekere zin kunnen elektrische impulsen worden omschreven als de "taal" van de communicatie. Alleen deze keer geleverd door een netwerk van zeer gespecialiseerde cellen, in plaats van een tekstbericht of een DM.

wit myceliumweb
Mycelium via Creative Commons

Paddenstoelen worden ingedeeld in het koninkrijk schimmelsDat betekent dat ze geen zenuwstelsel hebben, in tegenstelling tot mensen en dieren. Desondanks schijnen schimmels toch in staat te zijn boodschappen te versturen door elektrische impulsen door te geven. Deze impulsen worden verzonden door piekerige draden die hyphae. Zij bouwen dan een myceliumeen web van filamenten dat schimmelkolonies ondergronds verbindt.

De geheime taal van paddestoelen

Het interessante aan schimmelnetwerken is hoezeer ze lijken op het dierlijke zenuwstelsel. Is het dan mogelijk voor wetenschappers om de elektrische impulsen te volgen die paddestoelen uitzenden? Zou dit kunnen door na te gaan hoe vaak en hoe sterk ze trillen op de schimmeldraden?

Onderzoek suggereert dat het inderdaad mogelijk kan zijn. Toen bijvoorbeeld schimmels die hout kunnen verteren, werden "gevoed" met blokken timmerhout, zagen wetenschappers dat ze veel sneller elektrische impulsen verstuurden. Er wordt verondersteld dat paddenstoelen hyphen gebruiken om nieuws over voedsel of gevaar naar ver weg gelegen mycelium te sturen, of naar andere met hyphen verbonden wortelsystemen zoals dat van bomen.

Ectomycorrhiza mycelium (wit) geassocieerd met Picea glauca wortels (bruin).(Foto door André-Ph. D. Picard via Wikimedia Commons)

Zo kunnen wetenschappers binnenkort misschien de geheime code van paddenstoelen kraken. Is het mogelijk om de talen van planten en paddestoelen te leren door de elektrische impulsen te bestuderen die ze naar elkaar sturen?

Fungi woorden en zinnen

Volgens een nieuwe studie van Professor Andrew Adamatzky van het Unconventional Computing Laboratory van de University of the West of England in Bristol, zou de manier waarop schimmels met elkaar praten wel eens complexer kunnen zijn dan we ooit dachten. Het is meer dan een vaag elektrisch signaal, aldus de studie. Schimmels kunnen met naburige kolonies spreken door gebruik te maken van "woorden" in "zinnen".

Om zijn theorie te bevestigen, bestudeerde Adamatzky het mycelium van vier soorten schimmels. Dit waren enoki-, splijtkieuw-, spook-, en rupszwammen. Hij controleerde vervolgens de pieken in de elektrische patronen door er micro-elektroden in substratendie al gekoloniseerd was door de schimmeldraden. Wat hij vervolgens zag verbaasde hem enorm...

Op basis van de lezingen veranderden de elektrische patronen van de schimmels geleidelijk in een woordenschat van bijna 50 woorden. Hier is het gekke ding: de manier waarop de schimmels "woorden" waren gerangschikt, veel leek op de syntaxis van menselijke talen. Dit gold vooral voor de koraalachtige splijtkieuwzwammen, die tot dusver de meest ingewikkelde "zinnen" van de groep hadden gemaakt.

"Ervan uitgaande dat schimmels pieken van elektrische activiteit gebruiken om te communiceren en informatie te verwerken in myceliumnetwerken, groeperen we spikes in woorden en geven een linguïstische en informatiecomplexiteitsanalyse van de schimmelpiekactiviteit.

"We tonen aan dat distributies van schimmel woord lengtes overeenkomen met die van menselijke talen."

Zoals huilende wolven

Het is een schokkende onthulling, zeker, maar Adamatzky waarschuwt het publiek niet te enthousiast te worden over "pratende paddestoelen". Hij vertelde The Guardian:

"We weten niet of er een direct verband is tussen piekpatronen in schimmels en de menselijke spraak. Mogelijk niet. Aan de andere kant zijn er veel overeenkomsten in informatieverwerking in levende substraten van verschillende klassen, families, en soorten. Ik was gewoon nieuwsgierig om te vergelijken."

Voorbeeld van piekdetectie in de elektrische impuls van schimmels. (Foto door Adamatzky et al. via Royal Society Open Science)

Toch is Adamatzky er zeker van dat de elektrische impulsen een doel dienen. Eén theorie is dat deze signalen van het ene deel van de schimmel naar het andere gestuurd worden om alle "verre delen" in sync. Net zoals wolven 's nachts janken om hun roedelgenoten te volgen. Een andere theorie is dat schimmels hun mycelium gebruiken om nieuws over een nieuw gevonden voedselbron te sturen (zoals een heerlijk stuk rottend hout, misschien) of het bestaan van mogelijke bedreigingen voor het gebied.

Helemaal niet willekeurig

Omdat de studie een van de eerste in haar soort is, zijn de bevindingen verre van sluitend. Adamatzky wees erop dat, hoewel de schimmels zeker communiceren, zeggen ze misschien helemaal geen woorden. Tenminste niet in de grammaticale zin:

"Er is ook een andere optie - ze zeggen niets. De uiteinden van zich voortplantend mycelium zijn elektrisch geladen, en wanneer de geladen uiteinden een paar differentiële elektroden passeren, wordt een piek in het potentiaalverschil geregistreerd".

De professor verduidelijkte ook dat, hoewel de exacte betekenis van de elektrische patronen nog moet worden ontdekt, het onwaarschijnlijk is dat zij willekeurig zijn. De schimmels zenden deze signalen om zeer specifieke redenen uit.

'Fungus' op Google Translate?

Enkele leden van de wetenschappelijke wereld blijven sceptisch over de bevindingen. Om te beginnen, elektrische patronen in schimmelnetwerken hebben zijn in het verleden waargenomen. Die werden uitgelokt door paddenstoelen die op zoek waren naar voedsel, waardoor ze hun mycelium lieten "pulseren" of vibreren om voedingsstoffen over te brengen. Een andere reden is dat Adamatzky's studie nog in de kinderschoenen staat. Dit maakt zijn theorie van "schimmels praten in woorden en zinnen" nogal voorbarig te zijn.

Cordyceps militaris met elektrodedraden.
Cordyceps militaris met elektrodedraden. (Foto door Adamatzky et al. via Royal Society Open Science)

Een van die critici is Dan Bebber, die lid is van de commissie voor onderzoek naar schimmelbiologie van de British Mycological Society en universitair hoofddocent biowetenschappen aan de Universiteit van Exeter is. Hij legt uit:

"Dit nieuwe artikel detecteert ritmische patronen in elektrische signalen, met een vergelijkbare frequentie als de voedingspulsen die wij vonden. Hoewel interessant, de interpretatie als taal lijkt wat overenthousiast, en zou veel meer onderzoek en het testen van kritische hypotheses vereisen voordat we 'Fungus' op Google Translate zien".

Puur zuigelingenstadium

Adamatzky geeft toe dat hij nog een lange weg te gaan heeft om zijn collega-wetenschappers te overtuigen van het bestaan van een schimmelmycelietaal. Toch blijft hij hopen dat zijn baanbrekend onderzoek zijn gelijk zal krijgen. Zo niet nu, dan misschien in de nabije toekomst?

Hij vertelde The Guardian:

"We moeten geen snelle resultaten verwachten: we moeten de taal van katten en honden nog ontcijferen, ondanks het feit dat we al eeuwen met hen samenleven, en het onderzoek naar de elektrische communicatie van schimmels staat nog in de kinderschoenen."

Het Geheim Blijft 

Behoorlijk opwindend nieuws, niet? Natuurlijk zijn er naast schimmelcommunicatie ook nog andere redenen. Zoals de overdracht van voedingsstoffen langs de schimmeldraden, waardoor de elektrische pulsen "flikkeren". Maar de pieken kunnen ook meerdere dingen tegelijk betekenen. Waarom niet de mogelijkheid dat schimmels echt met elkaar praten?

We weten al een tijdje van ondergrondse schimmelnetwerken, maar dit is de eerste keer dat wetenschappers "woorden" en "zinnen" van elektrische signalen in mycelium. Als dit 100% correct is, kan het dan zijn dat het schimmelrijk, inclusief onze geliefde paddo's en magische truffels - een intelligentie bezit die mensen niet kunnen ontdekken? Voorlopig zal de geheime taal van paddestoelen onontcijferbaar moeten blijven...