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La plupart des gens ne s'intéressent pas vraiment aux champignons. Si vous n'en utilisez pas pour dîner ou pour nettoyer des moisissures, ils ne figurent probablement pas parmi vos priorités, à moins que vous ne cherchiez à vous détendre en regardant The Last of Us. Pourtant, les champignons sont bien plus complexes que ce que l'on imagine. En réalité, ils recèlent bien d'autres secrets.
En explorant la forêt nationale de Malheur en Oregon, vous apercevrez de minuscules champignons Armillaria ostoyae disséminés parmi les arbres. Mais il ne s'agit pas de spécimens isolés ; ils sont tous reliés sous terre et proviennent du même organisme, qui couvre une superficie de 9 kilomètres carrés.
La partie du champignon que nous avons l'habitude de voir, celle que nous consommons, sert uniquement à la reproduction. Le reste du champignon vit sous terre sous la forme d'un réseau mycélien, une sorte de système racinaire qui relie tous les organes reproducteurs.
Ce champignon géant possède un réseau complet qui s'attache aux systèmes racinaires des arbres et les dévore. C'est ainsi qu'il se nourrit. Et il le fait au même endroit depuis 10 000 ans. Autrement dit, le réseau mycélien est incroyablement efficace. Et il fait bien plus que simplement manger des racines. Après tout, si vous viviez 10 000 ans, vous en apprendriez sans doute plus que les autres.
Que sont les réseaux mycéliens ?
Le mycélium est un réseau fongique qui peut atteindre une taille considérable, vit sous terre et se nourrit de sève d'arbre. Il est constitué de filaments fins, semblables à des cheveux, qui s'entrelacent sous terre. Chez certaines espèces, il ressemble presque à un tissu lâche, selon la densité des filaments. Mais il est difficile de l'observer dans son ensemble. Certaines de ces « racines » individuelles sont plus fines qu'un cheveu humain.
Ces filaments fins, appelés hyphes, peuvent avoir un diamètre aussi petit que deux micromètres, contre 17 micromètres pour un cheveu. Du fait de leurs ramifications dans toutes les directions, ils forment davantage de connexions que le cerveau humain.
Un peu plus d'un kilo de terre peut contenir plus de 160 kilomètres de mycélium. C'est ainsi que se forment un réseau mycélien, une vaste structure de filaments, ou encore un réseau mycorhizien, qui est quelque peu différent.
Un réseau mycorhizien est un réseau symbiotique de mycélium formé entre des champignons et d'autres plantes, comme les arbres. Contrairement à notre grand ami de l'Oregon, qui se nourrit des racines et tue les arbres, les champignons qui forment des réseaux mycorhiziens sont bénéfiques aux arbres auxquels ils sont associés.
Comment cela fonctionne-t-il ? Le champignon extrait les nutriments de la matière morte et du sol, puisqu’il se nourrit de pratiquement tout. Il transfère ces nutriments aux racines de l’arbre et, en échange, reçoit une partie de l’énergie photosynthétique de ce dernier – l’énergie qu’il reçoit du soleil et qu’il ne peut produire lui-même. Jusqu’à 301 % des sucres produits par la photosynthèse sont ainsi fournis au champignon.
En termes simples, imaginez un arbre comme votre ami qui adore les tacos, et vous comme un champignon qui raffole de la pizza. Le vendredi soir, vous passez tous les deux un excellent moment à dîner chacun de votre côté, mais si vous vous retrouvez, vous pouvez déguster des tacos et une pizza. N'est-ce pas mieux pour tout le monde ? La réponse est oui.
L'eau, l'azote, le carbone et toutes sortes d'autres minéraux — certes moins savoureux que les tacos et les pizzas — sont partagés entre les organismes pour le bénéfice de tous. Selon une théorie, les champignons puisent principalement leur carbone dans les arbres, tandis que ces derniers obtiennent leur phosphore et les autres minéraux.
La particularité de ce réseau est que le mycélium ne se fixe pas à un seul arbre. À l'instar du géant de la forêt de l'Oregon, il peut s'étendre à de nombreux arbres, les reliant entre eux, leur permettant ainsi d'échanger des nutriments et de soutenir l'ensemble du bosquet, voire de la forêt. Ceci est particulièrement utile lorsque certains arbres, comme les jeunes pousses, sont à l'abri de la lumière ou situés dans des zones arides.
Cerveaux fongiques
Nous avons déjà mentionné que le réseau mycélien forme davantage de connexions que le cerveau humain. Mais ce n'est pas la seule comparaison entre les champignons et l'esprit humain. Des recherches ont montré que ces réseaux possèdent une forme de mémoire, ainsi qu'une capacité de prise de décision. À première vue, cette information semble presque incroyable, mais nous disposons de nombreuses preuves que d'autres organismes, tels que les pieuvres et les corbeaux, possèdent une intelligence remarquable ; alors pourquoi un organisme aussi complexe ne la posséderait-il pas également ?
Lors d'expériences, les hyphes du réseau ont démontré une orientation spatiale. Elles modifient leur développement en fonction de leurs interactions avec d'autres organismes. Il a été montré que les champignons se souviennent de situations stressantes pendant près de 12 heures et évitent les lieux et les circonstances qui y ont conduit.
Si un bloc de bois contenant du mycélium est placé dans le sol comme appât et source de nutriments, puis déplacé, le mycélium restant continuera à croître à l'endroit où se trouvait précédemment le bloc, indiquant que l'organisme plus grand se souvient de son emplacement précédent.
Lorsqu'on leur permet de se développer, les réseaux le font de manière à préserver les ressources et à limiter le stress. Leurs schémas de croissance suggèrent que l'ensemble du réseau est interconnecté et interagit, de sorte que l'organisme dans son ensemble « comprend » ce qui est le mieux pour lui. Autrement dit, il fonctionne comme les neurones du cerveau.
La fonction de ces hyphes a été mesurée à l'aide de microélectrodes, révélant une polarisation et une dépolarisation des membranes, rappelant les influx nerveux chez les animaux. Cependant, leur fonction chez les champignons demeure inconnue, mais elle pourrait même être liée au langage.
Des études sur ces impulsions électriques montrent que, chez certaines espèces fongiques au moins, les signaux électriques s'apparentent à un langage simple. Par exemple, l'intensité des signaux augmente lorsque le réseau détecte une source de nourriture.
Les enregistrements électriques ont été analysés afin d'identifier des schémas récurrents, révélant des pics similaires dans des situations analogues, ou schémas d'activité. L'équipe a ainsi pu discerner une cinquantaine de mots au sein de ces schémas, d'une longueur moyenne de 5,97 lettres. En anglais, un mot compte en moyenne 4,8 lettres.
Le chercheur qui a mené les observations a rapidement souligné qu'il pourrait s'agir d'un moyen simple pour le réseau d'identifier les sources de nourriture et les éléments à éviter. Il est tout aussi probable qu'il ne s'agisse pas du tout d'une forme de communication. Cependant, quel que soit le but de ces impulsions, elles ne sont pas générées aléatoirement ; elles remplissent donc une fonction précise.
Le réseau mycorhizien permet aux organismes interconnectés d'échanger des signaux d'alerte. Des plants de tomates atteints de mildiou ont pu transmettre cette information à des plants sains voisins, les incitant à produire une enzyme protectrice pour lutter contre la maladie. Les signaux de stress ont été transmis par le mycélium, et les plants sains les ont reçus et y ont réagi.
Le professeur de biologie Nicholas Money a émis l'hypothèse que les réseaux fongiques possèdent ce qu'il appelle un « soi minimal ». Ils ne sont en aucun cas intelligents au niveau de l'esprit humain. Le réseau est loin d'être aussi complexe que le cerveau, mais il l'est néanmoins, et les champignons manifestent une forme de conscience rudimentaire, définie par leur capacité à s'auto-entretenir et à se reproduire.
Quelles que soient les informations que puisse véhiculer le réseau mycélien, il se passe assurément quelque chose en son sein, et cela concerne non seulement le champignon lui-même, mais aussi les autres organismes auxquels il est connecté.
Les propriétés uniques du mycélium
On croit depuis longtemps que les plantes et la musique sont liées, mais cette croyance est généralement associée aux plantes d'intérieur et à l'idée que certains types de musique favorisent leur croissance. Il existe peu de preuves scientifiques solides pour étayer cette hypothèse, bien que certaines études suggèrent que certaines vibrations peuvent stimuler ou freiner la croissance des plantes. On a observé un comportement similaire chez les champignons.
Les champignons sont capables de convertir les ondes sonores en signaux électriques, ce qui favorise leur croissance et leur développement. Ces impulsions électriques ont été mesurées et reconverties en sons par une équipe de scientifiques mélomanes dans le cadre du projet Octopus, leur permettant ainsi d'enregistrer ce qui s'apparente à de la musique produite par les champignons. On peut trouver en ligne des extraits de cette musique, enregistrée par des champignons comme le shiitake et d'autres espèces.
Il est intéressant de noter que les champignons peuvent réagir aux sons et même produire leurs propres molécules, ce qui a des implications plus importantes. Si le son stimule la croissance, alors, selon cette théorie, chaque plante du réseau mycorhizien peut en bénéficier. Cela signifie que les rendements agricoles pourraient potentiellement être augmentés simplement en diffusant les sons appropriés.
L'ouïe n'est pas la seule capacité inhabituelle du mycélium. Il peut aussi se nourrir de substances normalement non comestibles, comme les radiations. Nous avons déjà évoqué comment le réseau mycorhizien profite aux champignons et aux arbres grâce à l'échange de nutriments. En effet, les champignons ne produisent pas certains nutriments eux-mêmes, ou les produisent beaucoup moins efficacement que les autres plantes.
La même théorie s'applique aux champignons en ce qui concerne les radiations. Certaines espèces de champignons, comme celles de Tchernobyl, se sont adaptées pour se nourrir de radiations. De la même manière qu'un arbre transforme la lumière du soleil en énergie par la photosynthèse, ou que vous transformez vos tacos et pizzas en énergie en consommant des calories par la digestion et le métabolisme, ces champignons absorbent les rayonnements gamma et les convertissent en énergie.
Il a été proposé de mener des recherches sur l'utilisation des champignons radio-adaptatifs non seulement pour la dépollution des zones radioactives, mais aussi pour la détection d'installations nucléaires secrètes.
Les champignons sont connus depuis longtemps pour leur résistance aux radiations. Une étude a montré que des souris nourries aux champignons noirs bénéficiaient d'une protection supérieure à la normale contre les radiations externes. Par conséquent, consommer des champignons, notamment des champignons noirs riches en mélanine, pourrait littéralement protéger les soldats et autres personnes exposées à des radiations dangereuses. Il est bon d'y penser la prochaine fois que vous vous inquiétez des rayons X.
Liens entre les arbres
Le mycélium joue un rôle vital dans la santé des forêts. Les champignons décomposent la matière organique et assurent la fertilité des sols, favorisant ainsi la croissance d'autres organismes et le retour des nutriments dans le cycle du carbone. Ils sont également essentiels à la reproduction de certaines plantes, comme les orchidées. L'absence d'un certain type de champignon au niveau des racines de ces orchidées les empêche de se reproduire, rendant cette symbiose particulièrement dangereuse. Plante et champignon sont littéralement interdépendants pour survivre.
D'autres espèces végétales, comme le pin résineux, ont évolué au point d'abandonner la photosynthèse et de dépendre des champignons pour obtenir l'énergie nécessaire à leur survie. En réalité, plus de 90 % de la vie végétale dépend du réseau symbiotique mycorhizien d'une espèce ou d'une autre. Sans les champignons, notre monde serait bien différent.
L'idée que ces réseaux relient les arbres et autres plantes et leur sont bénéfiques a été proposée et soutenue par de nombreux naturalistes, médecins, écologistes et forestiers.
Tout cela est-il vrai ?
L'idée de « réseau arboré » et l'impact global des réseaux mycorhiziens ne font pas l'unanimité. Le Dr Justin Karst, spécialiste de l'écologie ectomycorhizienne, estime que le rôle de ces réseaux relève davantage du mythe que de la réalité, du moins d'après les données disponibles. Il conteste l'idée que ces réseaux soient bénéfiques aux arbres et aux jeunes plants interconnectés, faute de preuves concrètes et convaincantes.
Karst remet également en question l'idée que les réseaux mycorhiziens soient aussi répandus qu'on le supposait. Trop peu de zones forestières ont été cartographiées pour tirer une telle conclusion, et seules deux études ont même suggéré l'existence d'un réseau, faute de données suffisantes pour étayer la théorie de la symbiose bénéfique.
Karst a ensuite remis en question l'idée, évoquée précédemment, selon laquelle les réseaux alimentent tous les arbres connectés, y compris les jeunes plants. En réalité, il existe autant de preuves que la connectivité des réseaux peut nuire à ces jeunes plants qu'elle peut leur être bénéfique.
Une troisième affirmation, liée à la précédente concernant les tomates, suggère que les arbres peuvent transmettre des signaux d'alerte via le réseau pour avertir les autres arbres d'une infestation d'insectes dangereuse, permettant ainsi aux arbres non infestés de commencer à produire des enzymes de défense. Bien que cela paraisse improbable, Karst affirme que cette hypothèse n'a jamais été étayée par aucune étude publiée et évaluée par des pairs.
Karst ne nie ni l'existence de ces réseaux ni leurs avantages potentiels, mais souligne simplement qu'il ne faut pas croire tout ce que l'on lit sans discernement, car toutes les preuves ne les confirment pas nécessairement. De plus, de nombreuses preuves étayent les propriétés remarquables des réseaux mycéliens, et sont suffisamment convaincantes pour inciter à approfondir les recherches et à percer le mystère de ces organismes complexes.
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