Учёные собрались создать биокомпьютеры из мха: электрические волны напомнили работу мозга

Бриофиты способны генерировать похожие на нейронные сигналы сложные импульсы

Новое исследование переворачивает представления о простых растениях. Оказывается, обычный мох генерирует электрические волны, пугающе напоминающие активность нейронных сетей, и эти сигналы не просто хаотично блуждают, а распространяются по всей подушке динамичными волнами, проявляя удивительную организованность. Такое поведение заставило учёных предположить, что мох может служить естественным субстратом для биогибридных сенсоров и нетрадиционных вычислений.

Фото: Сергей Иванов

Специалист по информатике Энди Адамацки уже изучал вычислительные способности слизевиков и мицелиальных сетей. Теперь он обратил своё внимание на вид Brachythecium rutabulum, собрав образцы в лесах Северного Сомерсета в Великобритании и поместив в них электроды для многодневного мониторинга электрической активности. Он зафиксировал: мховые подушки, состоящие из множества отдельных клонов одного растения, демонстрировали «богатый набор электрических событий», включая быстрые колебательные всплески, медленные ритмические волны и даже высокоамплитудные потенциалы действия, которые почти неотличимы от сигналов, передаваемых нейронами.

Более того, эти сигналы не оставались локальными, а распространялись по всей колонии, как если бы мох работал как единая взаимосвязанная система, а не просто набор независимых клеток. Учёный признаёт, что его работа имеет ограничения, например, отсутствие отрицательных контрольных записей на инертной подложке и возможное влияние влажности или микробных загрязнений, однако полученные данные всё равно выглядят революционно, потому что они указывают на существование у мхов примитивной, но удивительно сложной системы передачи информации, подобной той, что мы обычно связываем с нервной тканью.

Мхи, как известно, лишены развитой сосудистой системы, их листья имеют толщину всего в одну клетку, у них нет корней, и они не могут вырасти выше нескольких сантиметров, но именно эта простота позволила им развить альтернативные способы координации внутри колонии, используя электрические сигналы для синхронизации физиологических процессов или даже для реагирования на внешние раздражители.

Адамацки предполагает, что эта «многоуровневая организация» может сделать мох идеальным кандидатом для создания энергоэффективных живых субстратов, способных выполнять сенсорные функции или даже участвовать в биогибридных вычислениях, хотя до практического применения потребуется огромное количество дополнительных исследований, которые подтвердят, действительно ли мох способен обрабатывать информацию так, как предполагается сейчас.