それは個人の大規模な、多様な集団間の相互作用を高速化する情報スーパーハイウェイです。 これは、広く通信し、お互いを助けるために分離することができる個人を可能にします。 しかし、それはまた、彼らが新しい形の犯罪を犯すことを可能にします。

いいえ、私たちはインターネットについて話しているのではなく、真菌について話しています。 キノコは真菌の最も身近な部分かもしれませんが、彼らの体のほとんどは菌糸体として知られている細い糸の塊で構成されています。 私たちは今、これらの糸が地下のインターネットの一種として機能し、異なる植物の根をつなぐことを知っています。 あなたの庭のその木は、おそらく菌糸のおかげで、数メートル離れた茂みにフックアップされています。

これらの地下ネットワークについて学ぶほど、植物についての私たちのアイデアはより多くのものを変えなければなりません。 彼らは静かに成長してそこに座っているだけではありません。 真菌ネットワークにリンクすることによって、彼らは栄養素と情報を共有することによって隣人を助けることができます–またはネットワークを介して有毒化学物質を広めることによって歓迎されない植物を妨害します。 この”wood wide web”は、サイバー犯罪の独自のバージョンを持っています。

陸上植物の約90％が真菌と相互に有益な関係にあります。

19世紀のドイツの生物学者Albert Bernard Frankは、真菌が植物の根を植民地化するこれらのパートナーシップを記述するために「菌根」という言葉を造語しました。

真菌は”地球の自然なインターネット”と呼ばれてきました

菌根関連では、植物は炭水化物の形で真菌に食 交換では、菌類は植物が水を吸うのを助け、菌糸体を介してリンや窒素のような栄養素を提供します。 1960年代以降、菌根菌が個々の植物の成長を助けることが明らかになってきました。

真菌ネットワークはまた、宿主植物の免疫システムを高める。 それは、真菌が植物の根を植民地化するとき、それが防衛関連化学物質の生産を誘発するからです。 これらは、後の免疫系の応答をより迅速かつ効率的にし、「プライミング」と呼ばれる現象を引き起こす。 単に菌糸ネットワークに差し込むことは植物を病気に対してより抵抗力があるようにする。しかし、それだけではありません。

しかし、それはすべてではありません。 私たちは今、菌根はまた、広く分離される可能性のある植物を接続することを知っています。 菌類の専門家ポール-スタメッツは2008年のTEDトークで、それらを”地球の自然なインターネット”と呼んだ。 彼は電子顕微鏡を使用して真菌を研究していたとき、彼は最初のアイデアを持っていた1970年代に。 Stametsは、myceliaと米国国防総省のインターネットの初期バージョンであるARPANETの類似点に気付きました。

映画ファンはジェームズ-キャメロンの2009年の大ヒットアバターを思い出すかもしれません。 映画が行われる森の月には、すべての生物が接続されています。 彼らは”木の根の間のある種の電気化学的コミュニケーション”のおかげで、リソースを通信し、集合的に管理することができます。 現実の世界に戻ると、これにはいくつかの真実があるようです。

真菌のインターネットが何ができるかをまとめるのに数十年かかりました。 1997年、バンクーバーのブリティッシュコロンビア大学のSuzanne Simardは、最初の証拠の一つを発見しました。 彼女は、ダグラスモミと紙のカバの木が菌糸体を介してそれらの間に炭素を移動できることを示した。 他の人たちは、植物が同じ経路で窒素とリンを交換できることを示しています。

これらの植物は本当に個人ではありません

Simardは今、大きな木が真菌のインターネットを使用して小さ この助けがなければ、彼女は多くの苗が生き残れないと考えています。 1997年の研究では、食糧が不足している可能性が高い日陰の苗は、ドナーの木からより多くの炭素を得ました。

“これらの植物は、ダーウィンが適者生存のために競争している個人だと思ったという意味で、実際には個人ではありません”とSimardは2011年のドキュメンタリー”Do Trees Communicate”で述べている。 “実際、彼らはお互いに相互作用し、お互いが生き残るのを助けようとしています。”

しかし、これらの栄養素の転送が実際にどのように有用であるかは議論の余地があります。 「私たちは確かにそれが起こることを知っていますが、それほど明確ではないのはそれが起こる程度です」と英国のカーディフ大学のLynne Boddy氏は言います。その議論が激怒している間、他の研究者は、植物がより良くなり、菌糸体を介して通信することができるという証拠を発見しました。

2010年、広州の華南農業大学のRen Sen Zengは、植物が有害な真菌によって付着したとき、彼らは隣人に警告する菌糸体に化学信号を放出することを発見した。

トマトの植物は、防衛応答に”盗聴”することができます

曽のチームは、ポットでトマトの植物のペアを育て いくつかの植物は菌根を形成させた。

真菌のネットワークが形成されると、各ペアの一つの植物の葉にAlternaria solani、早枯病の原因となる真菌が噴霧されました。 気密のポリ袋が植物間の地上の化学信号を送ることを防ぐのに使用されていました。

65時間後、曽は各ペアの第二の植物に感染しようとしました。 彼は、彼らが疫病になる可能性がはるかに低く、菌糸があれば、彼らが行ったときの損傷レベルが有意に低かったことを発見しました。

“トマト植物は防御反応を”盗聴”し、潜在的な病原体に対する病害抵抗性を高めることができることを示唆している”とZengと彼の同僚は書いている。 だから、菌根は植物が食べ物を共有することを可能にするだけでなく、彼らは彼ら自身を守るのを助けます。これを行うのはトマトだけではありません。

2013年にアバディーン大学のDavid Johnsonと彼の同僚は、そら豆も真菌ネットワークを使用して差し迫った脅威を拾うことを示しました–この場合、空腹のアブラムシ。

ジョンソンは、アブラムシによる攻撃を受けていないが、真菌の菌糸体を介していたものに接続されたソラマメの苗は、抗アブラムシの化学防御を活性化することを発見した。 菌糸体のないものはしませんでした。

“アブラムシによる草食について、これらの植物の間で何らかの形の信号が起こっており、それらの信号は菌根菌糸ネットワークを介して輸送されていた”とJohnson氏は述べている。しかし、人間のインターネットと同じように、真菌のインターネットには暗い側面があります。

私たちのインターネットは、プライバシーを損なうと深刻な犯罪を容易に–と頻繁に、コンピュータウイ 同じように、植物の真菌のつながりは、彼らが本当に一人ではないことを意味し、悪意のある隣人が彼らに害を与える可能性があることを意味します。

一つには、いくつかの植物は、インターネットを使用してお互いから盗みます。 葉緑素を持っていない植物があるので、ほとんどの植物とは異なり、彼らは光合成を通じて自分のエネルギーを生成することはできません。 ファントムオーキッドのようなこれらの植物のいくつかは、両方が接続されている真菌の菌糸体を介して、近くの木から必要な炭素を得る。他の蘭は、それがそれらに合ったときにのみ盗みます。

これらの「mixotrophs」は光合成を行うことができますが、それらをリンクする真菌ネットワークを使用して他の植物から炭素を「盗む」こともできます。それはあまりにも悪く聞こえないかもしれません。

しかし、植物のサイバー犯罪は、些細な盗難のビットよりもはるかに不吉なことができます。植物は水や光のような資源のために隣人と競争しなければなりません。

その戦いの一環として、いくつかはライバルに害を与える化学物質を放出します。

この”アレロパシー”は、アカシア、シュガーベリー、アメリカのシカモア、ユーカリのいくつかの種を含む樹木ではかなり一般的です。 彼らは、他の植物が近くに確立される可能性を減らすか、または根の周りの微生物の広がりを減らす物質を放出する。懐疑的な科学者たちは、対立遺伝子がこれらの非友好的な植物を大いに助けることを疑う。

確かに、彼らは言う、有害な化学物質は、彼らが遠くに移動することができる前に、土壌に吸収されるか、微生物によって分解されるだろう。

しかし、多分植物は、より長い距離をカバーする地下の真菌ネットワークを利用することによって、この問題を回避することができます。

2011では、化学生態学者Kathryn Morrisと彼女の同僚はこの理論をテストするために出発しました。

モリスは、以前はバートで、菌根菌を入れた容器で黄金のマリーゴールドを栽培しました。 ポットにはメッシュで囲まれたシリンダーが含まれており、根を保つのに十分な小さな穴がありますが、菌糸体を入れるのに十分な大きさです。 これらのシリンダーの半分は、それらの中で成長している真菌ネットワークを停止するために定期的に回されました。

チームは、他の植物の成長を遅らせ、線虫を殺すことができるマリーゴールドによって作られた二つの化合物のためにシリンダー内の土壌をテストしました。 真菌が増殖させたシリンダーでは、二つの化合物のレベルは、真菌のないシリンダーよりも179％および278％高かった。 菌糸体が本当に毒素を輸送したことを示唆しています。

チームはその後、容器の両方のセットから土壌にレタスの苗を育てました。 25日後、より毒素が豊富な土壌で栽培されたものは、菌糸体から単離された土壌中のものよりも40％少ない重量を量った。 「これらの実験では、真菌ネットワークがこれらの化学物質を植物の成長に影響を与えるのに十分な高濃度で輸送できることが示されています」と、オハイオ州シンシナティのXavier Universityに拠点を置くMorris氏は述べています。それに応じて、いくつかは、化学物質が実験室の外ではうまくいかないかもしれないと主張しています。

それに応じて、化学物質が実験室の外では だから、ドイツのベルリン自由大学のMichaela Achatzと彼女の同僚は、野生で同様の効果を探しました。

対立遺伝子の最もよく研究された例の一つは、アメリカの黒いクルミの木です。 それは葉および根からjugaloneと呼ばれる化学薬品の解放によってポテトおよびきゅうりのようなステープルを含む多くの植物の成長を、禁じる。

Achatzと彼女のチームはクルミの木の周りに鉢を置き、そのうちのいくつかは真菌のネットワークが浸透する可能性があります。 これらのポットは、真菌の接続を維持するために回転させたポットよりもほぼ四倍多くのjugaloneを含んでいました。 Jugalone豊富な土壌に植えられたトマト苗の根は、平均36％少なくなりました。

特に狡猾な植物の中には、近くの真菌コミュニティの構成を変えることさえあるかもしれません。 研究では、斑点のあるナプウィード、細い野生のオートムギ、柔らかいブロムはすべて土壌の真菌の構成を変えることができることが示されています。 モリスによると、これは、彼らが両方を結びつけることができる真菌の成長を支持することによって、有毒な化学物質でライバル種をよりよくターゲッ

動物はまた、真菌のインターネットを利用する可能性があります。 ある植物は根に友好的な細菌および菌類を引き付けるために混合物を作り出すがこれらの信号は食べるために風味がよい根を捜す昆虫およびみみずによって拾うことができる。 2012年、モリスは、真菌菌糸体を介したこれらのシグナル伝達化学物質の動きが誤ってこれらの動物に植物の存在を宣伝する可能性があることを示唆した。 しかし、彼女はこれが実験で実証されていないと言います。

証拠のこの成長ボディの結果として、多くの生物学者は、菌類が植物や他の生物に提供する通信サービスを記述するために”ウッドワイドウェブ”という

“これらの真菌ネットワークは、異なる種のものを含む植物間の通信をより速く、より効果的にします”とMorris氏は言います。 “私たちは通常、地面の上にあるものしか見ることができないので、私たちはそれについて考えません。 しかし、あなたが見ることができる植物のほとんどは、彼らの根を介して直接ではなく、彼らの菌糸体の接続を介して、地下に接続されています。”

真菌のインターネットは、生態学の偉大な教訓の一つを例示しています：一見別々の生物は、多くの場合、接続されており、お互いに依存している可能性が 「生態学者は、生物がより相互接続され、相互依存していることをしばらくの間知っていました」とBoddy氏は言います。 ウッドワイドウェブは、これらの接続がどのように形成されるかの重要な部分であるようです。