菌类虽然没有眼睛和大脑，但或许具备识别图形的能力。日本东北大学研究生院农学研究科的深泽游副教授及其研究团队，将木材腐朽菌“厚粉红原毛平革菌”菌丝体定植在9块方材上，并在培养基上排列布置成〇或×的图形进行培养，结果发现，这些菌丝体不仅绘制出了〇或×的图形，而且方材的分解活性也因图形而异。研究成果已公开发表在期刊《Fungal Ecology》上。
图1 菌丝体网络的样子因图形而异（供图：东北大学的深泽游副教授）
菌类在森林土壤中伸展菌丝，形成被称为 “菌丝体” 的网络，通过转运水、碳和养分等物质，在森林的物质循环中发挥着重要作用。在木材腐朽过程中，木材腐朽菌通过将森林地表散布的多棵枯树连接起来形成网络，有报告称最大的菌丝体网络扩展范围可达900公顷以上。近年来，木材腐朽菌的菌丝体已被发现具有多种智能行为（记忆、学习和决策等），但菌丝体如何感知外部环境这一点仍不明了。
研究团队将9块定植了木材腐朽菌 “厚粉红原毛平革菌（Phanerochaete velutina）” 菌丝体的山毛榉方材（1厘米见方的立方体）排列成○或×的图形布置在铺满未灭菌土壤的培养基（24 × 24厘米）上，让菌丝体在土壤表面生长。菌丝体在土壤上形成连接角材的菌丝束网络，呈现出〇或×的图形。
在培养116天后，研究团队回收方材并测量了重量减少率，同时对每块方材连接了多少根菌丝束进行了统计。研究人员分析了这些指标的关联，结果发现，连接菌丝束越多的方材分解程度越高。研究还进一步发现，呈○图形的菌丝体比呈×图形的菌丝体对于方材的分解活性更高。
在动物脑部的视觉皮层识别图形时，会根据不同图形激活不同的神经元网络。而此次实验中观察到的“菌丝体网络的活性因图形而异”的现象，或许可以说是一种与“脑部神经网络的活性因图形而异”类似的现象，即与大脑中的图形识别过程相似的现象。由此推测，或许“菌类的菌丝体具有识别图形的能力”。该发现有望进一步揭示菌丝体智力行为的机制，并为开发基于菌丝体机制的生物计算机等提供新思路。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Fungal Ecology
论文：Spatial resource arrangement influences both network structures and activity of fungal mycelia: A form of pattern recognition?
DOI：10.1016/j.funeco.2024.101387
