Cogumelos da floresta ajustam sinais elétricos às perturbações

Os investigadores descobriram que os cogumelos da floresta alteram ativamente o fluxo de sinais elétricos nas suas redes consoante a forma como uma perturbação se propaga pelo ambiente.

Este comportamento revela que a rede não reage de maneira uniforme: ajusta a comunicação de acordo com o que os cogumelos próximos já estão a detetar.

Sinais sob a manta de folhas

Numa parcela de bosque de carvalhos com cerca de 4,9 por 4,9 metros, no norte do Japão, 37 chapéus de cogumelos apresentaram atividade elétrica pulsante e variável numa rede partilhada.

Ao acompanhar esses pulsos, Yu Fukasawa, da Universidade de Tohoku, demonstrou que os sinais circulavam entre cogumelos, em vez de permanecerem limitados a chapéus individuais.

Essa circulação atravessava fronteiras entre espécies e clones, embora a intensidade do sinal diminuísse com a distância.

Os padrões sugerem um sistema flexível, dependente das condições locais, ajudando a explicar porque diferentes perturbações modificam a rede de formas distintas.

O papel da urina

Estes cogumelos são fungos ectomicorrízicos, que trocam nutrientes do solo por açúcares fornecidos pelas árvores - uma relação indispensável para muitas florestas.

Alguns fungos do género Hebeloma também prosperam após perturbações ricas em azoto, pelo que a urina forneceu à equipa um sinal químico real para testar.

Os micróbios do solo transformam a ureia - um composto rico em azoto presente na urina - em amónia, contribuindo para criar as condições em que os fungos da amónia se desenvolvem.

Por isso, a urina foi útil como estímulo, ainda que os novos dados de campo tenham revelado pouco aumento global na intensidade dos sinais.

Acompanhamento dos pulsos

Sob os chapéus, o micélio oculto - uma rede ramificada de filamentos fúngicos - ligava os cogumelos que a equipa conseguiu medir.

Os elétrodos registaram alterações de voltagem a cada segundo, permitindo aos investigadores comparar, ao longo do tempo, a atividade de um cogumelo com a de outro.

Como os sinais subiam e desciam em sequências, a equipa conseguiu estimar por onde a informação provavelmente se deslocava.

Este método continua sem conseguir provar o significado biológico de cada pulso, razão pela qual o padrão observado é mais relevante do que a novidade em si.

Sinais que atravessam fronteiras

Os vizinhos mais próximos trocavam sinais mais fortes do que os cogumelos mais afastados, mesmo quando vários chapéus pertenciam ao mesmo clone.

A proximidade genética também teve importância, pois cogumelos com parentesco mais próximo partilhavam mais sinal do que parentes distantes na mesma parcela.

No entanto, a ligação não terminava nas fronteiras entre clones, o que indica que o sistema elétrico atravessava divisões que os biólogos habitualmente tratam como separadas.

O resultado aponta para grupos de fungos ligados entre si que partilham apenas parte do sinal, e não para cogumelos isolados a agir sozinhos.

Uma reação comum a condições em mudança

Quando a equipa regou a base de um cogumelo, o fluxo de sinais pela parcela aumentou.

Uma perturbação local afetou apenas uma parte da rede, obrigando os sinais a espalharem-se através de outros cogumelos interligados.

Como a alteração ocorreu num único ponto, a resposta elétrica propagou-se em vez de se diluir no ruído de fundo.

Este aumento sugere que os pulsos podem ajudar os fungos a coordenar uma reação partilhada a condições irregulares no solo.

Quando sinalizar é um desperdício de energia

Depois de a água alcançar os 37 cogumelos, o fluxo de sinais pela rede diminuiu, em vez de aumentar.

“É fascinante pensar na razão pela qual os cogumelos comunicam da forma como o fazem”, afirmou Fukasawa.

Explicou que aplicar água a todos os cogumelos terá provavelmente eliminado a necessidade de sinalização, uma vez que toda a rede já estava exposta à mesma condição, o que explica a redução do fluxo de informação.

Esta explicação é compatível com uma ideia simples: quando todos os chapéus ligados detetam a mesma mudança, a sinalização adicional pode representar um desperdício de energia.

O mistério da comunicação dos cogumelos

Ainda ninguém sabe que ação estes pulsos desencadeiam no interior do fungo, e essa limitação faz parte da questão.

A sinalização elétrica, ou seja, o movimento de cargas variáveis através de tecido vivo, oferece aos cientistas uma forma de interpretar estes pulsos.

Uma revisão recente sustenta que os fungos quase de certeza produzem eventos elétricos reais, embora o seu significado continue difícil de determinar.

O resultado de campo de Fukasawa é importante porque associa esses eventos a alterações nas condições exteriores ao cogumelo, e não apenas a ruído interno aleatório.

Implicações além de uma única rede

Como estes fungos vivem nas raízes das árvores, qualquer troca rápida de informação poderá influenciar o momento em que se alimentam, crescem ou frutificam.

A troca de nutrientes nestas parcerias depende de decisões locais constantes sobre o destino da água, do azoto e do carbono.

Um sinal que viaje antes dos nutrientes poderá permitir que a rede prepare outros ramos para uma alteração iminente.

Embora esta hipótese permaneça por demonstrar neste caso, confere à descoberta uma relevância ecológica muito para lá de uma única mancha de cogumelos.

Limitações e futuras linhas de investigação

As experiências de campo registam condições reais de floresta, mas também deixam margem para a influência do clima, da química do solo e de raízes não observadas.

Nesta parcela surgiram apenas duas espécies de Hebeloma, pelo que serão necessárias mais espécies e locais para fazer afirmações mais abrangentes sobre os fungos.

A urina também provocou menos alterações do que a água, tornando a resposta à água a conclusão mais robusta.

O que emerge é um fungo que ajustou o seu fluxo de sinais à escala, à distância e ao contexto, e não segundo uma única regra fixa.

Trabalhos futuros poderão testar se estes pulsos alteram a troca de nutrientes, o crescimento ou a defesa, e se outros fungos florestais seguem regras semelhantes.