Presque tous les organismes de la Terre communiquent entre eux d’une manière ou d’une autre, depuis les hochements de tête, les danses, les couinements et les beuglements des animaux, jusqu’aux signaux chimiques invisibles émis par les feuilles et les racines des plantes. Mais qu’en est-il des champignons ? Les champignons sont-ils aussi inanimés qu’ils le paraissent, ou y a-t-il quelque chose de plus excitant qui se passe sous la surface ?
Nouvelle recherche par informaticien André Adamatzky au Laboratoire d’informatique non conventionnelle de l’Université de l’Ouest de l’Angleterre, suggère que cet ancien royaume possède un «langage» électrique qui lui est propre, bien plus compliqué qu’on ne le pensait auparavant. Selon l’étude, les champignons pourraient même utiliser des « mots » pour former des « phrases » pour communiquer avec les voisins.
Presque toutes les communications à l’intérieur et entre les animaux multicellulaires impliquent des cellules hautement spécialisées appelées nerfs (ou neurones). Ceux-ci transmettent des messages d’une partie d’un organisme à une autre via un réseau connecté appelé système nerveux. Le « langage » du système nerveux comprend des schémas distinctifs de pics de potentiel électrique (autrement appelés impulsions), qui aident les créatures à détecter et à réagir rapidement à ce qui se passe dans leur environnement.
Malgré l’absence de système nerveux, les champignons semblent transmettre des informations en utilisant des impulsions électriques à travers des filaments filamenteux appelés hyphes. Les filaments forment une fine toile appelée mycélium qui relie les colonies de champignons dans le sol. Ces réseaux sont remarquablement similaires aux systèmes nerveux des animaux. En mesurant la fréquence et l’intensité des impulsions, il peut être possible de décrypter et de comprendre les langages utilisés pour communiquer au sein et entre les organismes à travers les règnes de la vie.
À l’aide de minuscules électrodes, Adamatzky a enregistré les impulsions électriques rythmiques transmises à travers le mycélium de quatre espèces différentes de champignons.
Il a constaté que les impulsions variaient selon l’amplitude, la fréquence et la durée. En établissant des comparaisons mathématiques entre les modèles de ces impulsions avec ceux plus généralement associés à la parole humaine, Adamatzky suggère qu’ils forment la base d’un langage fongique comprenant jusqu’à 50 mots organisés en phrases. La complexité des langues utilisées par les différentes espèces de champignons semble différer, avec le champignon des branchies fendues (Commune de Schizophyllum) en utilisant le lexique le plus compliqué de ceux testés.
Cela soulève la possibilité que les champignons aient leur propre langage électrique pour partager des informations spécifiques sur la nourriture et d’autres ressources à proximité, ou sur des sources potentielles de danger et de dommages, entre eux ou même avec des partenaires plus éloignés.
Réseaux de communication souterrains
Ce n’est pas la première preuve que des mycéliums fongiques transmettent des informations.
Les champignons mycorhiziens – des champignons filiformes presque invisibles qui forment des partenariats intimes avec les racines des plantes – ont de vastes réseaux dans le sol qui relient les plantes voisines. Grâce à ces associations, les plantes ont généralement accès aux nutriments et à l’humidité fournis par les champignons à partir des plus petits pores du sol. Cela élargit considérablement la zone dont les plantes peuvent tirer leur subsistance et augmente leur tolérance à la sécheresse. En retour, la plante transfère des sucres et des acides gras aux champignons, ce qui signifie que les deux bénéficient de la relation.
Expériences avec des plantes reliés uniquement par des champignons mycorhiziens ont montré que lorsqu’une plante du réseau est attaquée par des insectes, les réponses de défense des plantes voisines s’activent également. Il semble que des signaux d’alerte soient transmis via le réseau fongique.
D’autres recherches ont montré que les plantes peuvent transmettre plus que de simples informations à travers ces fils fongiques. Dans certaines études, il semble que les plantes, y compris les arbres, puissent transférer des composés à base de carbone tels que les sucres aux voisins. Ces transferts de carbone d’une plante à une autre via des mycéliums fongiques pourraient être particulièrement utiles pour soutenir les semis lors de leur établissement. C’est particulièrement le cas lorsque ces semis sont ombragés par d’autres plantes et donc limités dans leurs capacités à photosynthétiser et à fixer le carbone pour eux-mêmes.
La façon exacte dont ces signaux souterrains sont transmis reste cependant un sujet de débat. Il est possible que les connexions fongiques transportent des signaux chimiques d’une plante à une autre dans les hyphes eux-mêmes, de la même manière que les signaux électriques présentés dans la nouvelle recherche sont transmis. Mais il est également possible que les signaux se dissolvent dans un pellicule d’eau maintenu en place et déplacé à travers le réseau par la tension superficielle. Alternativement, d’autres micro-organismes pourraient être impliqués. Bactéries dans et autour des hyphes fongiques pourrait changer la composition de leurs communautés ou fonctionnent en réponse à l’évolution de la chimie des racines ou des champignons et induisent une réponse chez les champignons et les plantes voisins.
La nouvelle recherche montrant la transmission d’impulsions électriques de type langage directement le long des hyphes fongiques fournit de nouveaux indices sur la façon dont les messages sont transmis par le mycélium fongique.
Champignon à débattre ?
Bien que l’interprétation du pic électrique dans le mycélium fongique soit attrayante, il existe d’autres façons d’examiner les nouvelles découvertes.
Le rythme des impulsions électriques présente une certaine similitude avec comment les nutriments circulent le long des hyphes fongiques, et peuvent donc refléter des processus au sein des cellules fongiques qui ne sont pas directement liés à la communication. Les impulsions rythmiques de nutriments et d’électricité peuvent révéler les schémas de croissance fongique lorsque l’organisme explore son environnement à la recherche de nutriments.
Bien sûr, la possibilité demeure que les signaux électriques ne représentent aucune forme de communication. Au contraire, les pointes d’hyphes chargées passant l’électrode auraient pu générer les pics d’activité observés dans l’étude.
Des recherches supplémentaires sont clairement nécessaires avant de pouvoir dire avec certitude ce que signifient les impulsions électriques détectées dans cette étude. Ce que nous pouvons tirer de la recherche, c’est que les pointes électriques sont, potentiellement, un nouveau mécanisme de transmission d’informations à travers les mycéliums fongiques, avec des implications importantes pour notre compréhension du rôle et de l’importance des champignons dans les écosystèmes.
Ces résultats pourraient représenter les premiers aperçus de l’intelligence fongique, voire de la conscience. C’est un très grand « pourrait », mais selon les définitions impliquées, la possibilité demeure, bien qu’elle semble exister sur des échelles de temps, des fréquences et des magnitudes difficilement perceptibles par les humains.
Andrew Adamatzky, Langage des champignons dérivé de leur activité de pointe électrique, Science ouverte de la Société royale (2022). DOI : 10.1098/rsos.211926
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