蘑菇和其他種類的真菌通常與巫術(shù)有關(guān)，并且是長期迷信的主題。根據(jù)德國民間傳說，女巫在蘑菇的仙女環(huán)內(nèi)跳舞，而一個法國寓言警告說，任何愚蠢到進入這些“巫師的戒指”的人都會被眼睛凸出的巨大蟾蜍詛咒。這些印象來自某些物種的有毒和精神活性特性，以及毒菌環(huán)形成的夜間出現(xiàn)。

鑒于真菌的神奇聲譽，聲稱它們可能有意識對于有資格的科學家來說是危險的領(lǐng)域。但近年來，大量出色的實驗表明，真菌作為個體運作，參與決策，能夠?qū)W習，并擁有短期記憶。這些發(fā)現(xiàn)突出了這種“簡單”生物的驚人敏感性。

什么是蘑菇？事實證明，這個問題沒有簡單的答案。蘑菇是真菌產(chǎn)生的生殖器官，它們大部分時間都以稱為菌絲的微小細絲的形式生活在地下。反過來，這些菌絲分支形成稱為菌絲體的菌落。菌絲體在土壤和落葉中以三個維度展開，吸水并以根、木頭、昆蟲尸體和其他動物的尸體為食。菌絲體中的每個菌絲都是一個充滿加壓流體的管子，并在其尖端延伸。為這種伸長提供動力的材料在稱為囊泡的小包裝中運輸，其運動由作為發(fā)動機的蛋白質(zhì)沿著內(nèi)部軌道系統(tǒng)引導。菌絲延伸的速度和方向以及分支形成的位置由囊泡遞送模式?jīng)Q定。

菌絲可以檢測表面的脊，在障礙物周圍生長，并在它們受損時部署修補和修復系統(tǒng)。這些行動利用一系列蛋白質(zhì)傳感器和信號通路，將外部物理或化學輸入與細胞反應(yīng)聯(lián)系起來。細胞的電活動對環(huán)境的變化也很敏感。菌絲膜上的電壓振蕩被比作動物的神經(jīng)沖動，但它們在真菌中的功能知之甚少。菌絲也會對限制做出反應(yīng)，改變它們的生長速度，變得更窄，分枝頻率降低。真菌在向前推進和覓食時會適應(yīng)土壤的質(zhì)地以及植物和動物組織的解剖結(jié)構(gòu)。

我們傾向于將意識和智力與故意或故意的外觀聯(lián)系起來——也就是說，導致特定行為結(jié)果的決策。無論人類是否有自由意志，我們都會采取看似任性的行動：她喝完咖啡，而她的朋友把杯子半滿。真菌一直表達更簡單的個人主義行為。分支形成的模式是其看似特殊性質(zhì)的一個很好的例子。每個年輕的真菌菌落都呈現(xiàn)出獨特的形狀，因為菌絲出現(xiàn)分支的精確時間和位置各不相同。這種變異不是由于遺傳差異造成的，因為來自單一親本真菌的相同克隆仍然會產(chǎn)生具有獨特形狀的菌落。雖然整體形式是高度可預(yù)測的，但其詳細的幾何形狀通常是不可復制的。

真菌也顯示出學習和記憶的證據(jù)。德國真菌學家利用從草原土壤中分離出來的真菌，測量了溫度變化對菌絲體生長的影響。當快速加熱幾個小時時，菌絲體停止生長。當溫度再次降低時，它們通過從原始菌絲體的不同位置形成一系列較小的菌落而從這一事件中恢復過來。

同時，在施加更嚴重的溫度沖擊之前，一組不同的菌絲體暴露于溫和的溫度應(yīng)力。以這種方式“啟動”的菌落在受到嚴重壓力后非常迅速地恢復了正常生長，并繼續(xù)平穩(wěn)擴張，而不是以較小的菌落形式在這里和那里恢復。這一結(jié)果表明他們開發(fā)了一些防御機制，使他們能夠擺脫更嚴重的壓力。真菌在溫和的溫度沖擊后保留了這種生化記憶長達24 小時，但之后很快就忘記了，并屈服于額外的熱應(yīng)激，就好像它們什么也沒學到一樣。

以面包酵母和啤酒酵母的形式存在的單細胞真菌釀酒酵母也表明細胞記憶的容量。暴露于鹽分的酵母菌在應(yīng)對隨之而來的其他類型的化學壓力方面變得更好。記憶似乎存在于其他微生物中，但絲狀真菌特別有趣，因為菌絲體可以傳播大面積并通過菌絲長距離傳輸信息。這與分散細胞群中的學習和記憶非常不同。腐爛木材的分解真菌表現(xiàn)出這種信息傳遞，因為它們在落葉下散開，尋找死亡和受損的樹木、倒下的樹枝和其他食物來源。當菌絲體的一部分發(fā)現(xiàn)一些木質(zhì)碎片時，提取的養(yǎng)分會分布在整個菌落中，從而使菌絲體的生長從森林地面的貧瘠到肥沃的地方轉(zhuǎn)移。菌絲體不僅僅是單個菌絲的簡單總和。它就像一個集成的多細胞生物。

通過響應(yīng)在其食品站之間建立最短連接的需求，粘菌實現(xiàn)了與人類建筑師相同的經(jīng)濟性

當研究人員在實驗室跟蹤營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移時，進一步發(fā)現(xiàn)了驚人的發(fā)現(xiàn)在商店。在一盤土壤中，觀察到菌絲與一塊山毛櫸木接觸。它們在其表面生長并穿透固體結(jié)構(gòu)，分泌酶來分解木材中的聚合物并釋放出促進新陳代謝的糖類。木耳耗盡了木版中的能量后，便向四面八方生長，再次覓食。在這里，真菌的正念變得清晰。當菌絲體找到第二塊山毛櫸木，然后將其放入新的托盤中時，它會從第一次接觸到泥土的木塊的同一側(cè)出現(xiàn)。它記得以前從木版的特定面上生長已經(jīng)導致了食物獎勵，因此試圖重復其先前的成功。這些實驗中的真菌表現(xiàn)出空間識別、記憶和智力。

多年來，人們一直在粘菌中研究簡單的學習和記憶形式。粘液霉菌不是真菌，而是生物課堂上那個微觀名人阿米巴原蟲的親戚。它們形成閃閃發(fā)光的黃色菌落，稱為瘧原蟲，在腐爛的木頭上滲出并吃掉細菌。當有足夠的水分時，這些粘糊糊的怪物可以覆蓋整個樹樁。較小的版本可以在實驗室中用燕麥片培育，其中扁平的瘧原蟲從一片片移動到另一片片，通過與液體脈動的靜脈網(wǎng)絡(luò)保持整個生物體的生命。在 2010 年的實驗中，當它的瘧原蟲被以與日本首都周圍城市相同的圖案排列的燕麥片包圍時，它創(chuàng)造了一種與東京周圍鐵路系統(tǒng)布局驚人相似的圖案。通過響應(yīng)在其食品站之間建立最短連接的需求，粘菌實現(xiàn)了與人類建筑師相同的經(jīng)濟性。

當真菌與活的樹木和灌木而不是枯木相互作用時，它們的行為復雜性會增加。其中一些關(guān)系是破壞性的，而另一些則是相互支持的。病原真菌在以植物為食和逃避防御方面可能非常狡猾。菌根真菌更合作，穿透樹根并建立緊密的物理連接，通過它們將水和溶解的礦物質(zhì)傳遞給樹木，以換取光合作用產(chǎn)生的食物。菌根真菌的菌絲體作為樹木的輔助根系發(fā)揮作用，其絲狀菌絲分布在更大的區(qū)域，而植物自身的小根無法覆蓋。

這種復雜的共生依賴于影響雙方發(fā)育的真菌和植物之間持續(xù)的化學通訊。菌根支持整個生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，促使一些真菌愛好者將森林重新想象為通過真菌“全木網(wǎng)”連接的超級生物。這是一個有趣的想法，但對互聯(lián)網(wǎng)的暗示會產(chǎn)生問題。首先，它對真菌不利：與互聯(lián)網(wǎng)不同，真菌通過與植物伙伴的積極互動產(chǎn)生自己的信息。其次，那些將超自然屬性歸于真菌的人采用了計算機比喻，這也是真菌行為經(jīng)常被（錯誤地）歸入“真正”科學邊緣的原因之一。

意識的真菌表達當然非常簡單。但它們確實與新出現(xiàn)的共識一致，即雖然人類的思維在其改進方面可能是特別的，但它的細胞機制卻是典型的。真菌意識的實驗對真菌學家來說是令人興奮的，因為它們?yōu)樵诟鼜V泛的真菌生物學研究領(lǐng)域內(nèi)研究行為創(chuàng)造了空間。那些研究動物行為的人沒有參考他們肌肉的分子相互作用；同樣，真菌學家只需密切關(guān)注真菌的行為，就可以了解大量有關(guān)真菌的知識。作為地球生態(tài)中的關(guān)鍵參與者，這些迷人的生物作為維持功能性生物圈的真正合作伙伴，值得我們充分關(guān)注。