تدفقات معلومات كهربائية عبر الأبواغ الفطرية لِنوعين من الفطريات المتعاشبة الجذرية في الحقل

فطر برسائل مخفية

في نزهة داخل الغابة، قد تبدو الفطريات زينة بسيطة على أرض الغابة. تشير هذه الدراسة إلى أنها قد تشبه أكثر أضواء وامضة على لوحة دارات مدفونة. عبر الاستماع إلى تغيُّرات صغيرة في الجهد داخل الفطريات البرية، وجد الباحثون مؤشرات على أن الفطريات تستطيع إرسال معلومات كهربائية عبر شبكات تحت الأرض، وأن هذه الإشارات تتغير مع تغيرات الرطوبة بطرق منظمة بشكل مفاجئ.

أرضية غابة موصولة بالفطريات

تعتمد العديد من أشجار الغابة على الفطريات التي تلف جذورها وتمتد كخيوط رفيعة عبر التربة. تنقل هذه الخيوط المغذيات والماء وحتى الإشارات الكيميائية بين الشركاء. أعمال سابقة في المختبر ألمحت إلى أن الشبكات الفطرية قد تنقل أيضاً رسائل كهربائية، لكن الأدلة الميدانية من الغابات الطبيعية كانت شحيحة. انطلق فريق هذه الورقة لاختبار ما إذا كانت الفطريات التي تنمو في البرية تتشارك نشاطاً كهربائياً بطريقة تبدو كتيار معلومات، وكيف يستجيب هذا النشاط عند الدفع البيئي الخفيف.

تحويل الغابة إلى مختبر طبيعي

عمل الباحثون في غابة بلوط بشمال اليابان. قبل موسم الفطر بعدة أشهر، أضافوا يوريا، مركب غني بالنيتروجين، إلى عدة بقع من الأرض. من المعروف أن ذلك يشجع مجموعة من الأنواع المحبة للأمونيا على إنتاج المِثُل في وقت لاحق من السنة. في الخريف نجح المخطط: برزت 37 ثمرة فطرية، أو أبواغ فطرية، لنوعين من جنس Hebeloma داخل قطعة أرض مساحتها خمسة أمتار مربعة. رُكِّب لكل فطر زوج من أقطاب طبية صغيرة، واحد في الغطاء وآخر في الساق، لتسجيل فرق الجهد كل ثانية لمدة ثلاثة أيام ونصف دون الإضرار بأرض الغابة.

متابعة المحادثات الكهربائية تحت الأرض

ارتفع الجهد في كل فطر وانخفض مع الوقت حتى عندما لم تكن هناك اضطرابات مرئية، ولم تكن هذه التقلبات عشوائية. باستخدام نهج إحصائي مقتبس من نظرية المعلومات، قاس الفريق مقدار المساعدة التي يقدمها معرفة نمط الجهد في فطر واحد في التنبؤ بنمط فطر آخر بعد عدة ثوانٍ. سمح لهم ذلك برسم اتجاه وقوة «تدفق المعلومات» بين جميع الأبواغ الثلاثة والثلاثين. لم تقتصر الإشارات على الفطريات من نفس النسخة الجينية أو حتى نفس النوع، لكنها ضعفت بازدياد المسافة المادية. كما أن الاختلافات الجينية داخل النوع لعبت دوراً، مما يشير إلى أن الفطريات القريبة وراثياً قد تشترك في نشاط أكثر ارتباطاً، ربما عبر شبكة ميكيلية مشتركة تحت التربة.

الماء يوقظ الشبكة

لمعرفة كيف تستجيب الشبكة للتغير، سكب الفريق بعناية إما ماءً حنبياً أو بولاً بشرياً عند قاعدة فطر مُختار عدة مرات، ومرة واحدة شُبِّعت جميع المناطق المعالجة باليوريا بالماء. عندما أُضيفت كمية صغيرة من الماء محلياً، ارتفعت قوة تدفق المعلومات بين الفطريات خلال نحو نصف ساعة، مما يشير إلى أن الشبكة سجَّلت ونشرت بسرعة خبر وجود رقعة أكثر رطوبة. بالمقابل، عندما سقيت القطعة كلها، انخفض التنسيق بين الفطريات: مع رطوبة مفاجئة في كل مكان، بدا كل جسم مثمر يتصرف بشكل أكثر استقلالية. كان للبول، الذي يتحلل ببطء إلى أمونيا، تأثير قصير المدى ضئيل على الأنماط الكهربائية المشتركة خلال أيام التسجيل القليلة، ومن المحتمل أن التغيرات الكيميائية في التربة تتكشف ببطء أكبر من النبضات الكهربائية القصيرة التي التقطتها الأقطاب.

ماذا تعني النتائج لحياة الغابة

تدعم النتائج مجتمعة فكرة أن فطريات الأبواغ في غابة طبيعية تشكل شبكة كهربائية استجابية تعبر المسافات وخطوط الأنواع، وأن هذه الشبكة تصبح أكثر أو أقل تنسيقاً اعتماداً على ظروف محلية مثل توفر الماء. لا تثبت الدراسة بعد أن هذه الإشارات تعمل كالـ«لغة» ذات معانٍ محددة، لكنها توحي بشدة أن الشبكات الفطرية تحت الأرض يمكنها بسرعة إدراك وبث التغيرات في محيطها. قد تكشف أبحاث مستقبلية تربط هذه التقلبات الكهربائية بتغيرات ملموسة في النمو أو حركة المغذيات أو إطلاق الأبواغ أن تلك الفطريات الهادئة تحت أقدامنا تشارك في حياة دينامية غنية بالمعلومات مخفية أسفل السطح.

الاستشهاد: Fukasawa, Y., Akai, D., Takehi, T. et al. Electrical information flows across the sporocarps of two ectomycorrhizal fungi in the field. Sci Rep 16, 12397 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42673-y

الكلمات المفتاحية: شبكات فطرية, كهرباء الفطر, إيكولوجيا الغابات, تعايش جذري, إشارات كهربية حيوية