菌類雖然沒有眼睛和大腦，但或許具備識別圖形的能力。日本東北大學研究生院農學研究科的深澤遊副教授及其研究團隊，將木材腐敗菌「厚粉紅原毛平革菌」菌絲定植在9塊方材上，並在培養基上排列布置成〇或×的圖形進行培養，結果發現，這些菌絲不僅轉列出了〇或×的圖形，而且方材的分解活性也因圖形而異。研究成果已公開發表在期刊《Fungal Ecology》上。
圖1 菌絲網路的樣子因圖形而異（供圖：東北大學的深澤遊副教授）
菌類在森林土壤中伸展菌絲，形成被稱爲「菌絲」的網路，透過轉運水、碳和養分等物質，在森林的物質循環中發揮着重要作用。在木材腐敗程序中，木材腐敗菌透過將森林地表散布的多棵枯樹連接起來形成網路，有報告稱最大的菌絲網路擴展範圍可達900公頃以上。近年來，木材腐敗菌的菌絲已被發現具有多種智慧行為（記憶、學習和決策等），但菌絲如何感知外部環境這一點仍不明瞭。
研究團隊將9塊定植了木材腐敗菌「厚粉紅原毛平革菌（Phanerochaete velutina）」菌絲的山毛櫸方材（1釐米見方的立方體）排列成○或×的圖形布置在鋪滿未滅菌土壤的培養基（24 × 24釐米）上，讓菌絲在土壤表面成長。菌絲在土壤上形成連接角材的菌絲束網路，呈現出〇或×的圖形。
在培養116天后，研究團隊回收方材並測量了重量減量率，同時對每塊方材連接了多少根菌絲束進行了統計。研究人員分析了這些指標的關聯，結果發現，連接菌絲束越多的方材分解程度越高。研究還進一步發現，呈○圖形的菌絲比呈×圖形的菌絲對於方材的分解活性更高。
在動物腦部的視覺皮層識別圖形時，會根據不同圖形激活不同的神經元網路。而此次實驗中觀察到的「菌絲網路的活性因圖形而異」的現象，或許可以說是一種與「腦部神經網路的活性因圖形而異」類似的現象，即與大腦中的圖形識別程序相似的現象。由此推測，或許「菌類的菌絲具有識別圖形的能力」。該發現有望進一步揭示菌絲智力行為的機制，併爲開發基於菌絲機制的生物電腦等提供新思路。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Fungal Ecology
論文：Spatial resource arrangement influences both network structures and activity of fungal mycelia: A form of pattern recognition?
DOI：10.1016/j.funeco.2024.101387
