Kyky tallentaa ja hakea tietoa antaa organismille selkeän edun etsiessään ruokaa tai
Limamuotti Physarum polycephalum on jo paljonvuosikymmenien ajan on hämmentänyt tutkijoita. Tämä ainutlaatuinen organismi, joka esiintyy eläinten, kasvien ja sienien valtakuntien risteyksessä, tarjoaa käsityksen eukaryoottien varhaisesta evoluutiohistoriasta. Sen runko on jättimäinen, yksinäinen solu, joka koostuu toisiinsa liitetyistä putkista, jotka muodostavat monimutkaisia verkkoja. Tämä yksittäinen ameban kaltainen solu voi venyttää useaan senttimetriin tai jopa metriin ja on maan suurin solu Guinnessin ennätysten kirjassa.
Limakalvon hämmästyttävä kykymonimutkaisten ongelmien ratkaiseminen, kuten lyhimmän polun löytäminen sokkelon läpi, ansaitsi hänelle älykkään yksisoluisen arvonimen. Ja se kiehtoi myös tutkimusyhteisöä ja herätti kysymyksiä päätöksenteosta elämän perustasoilla. Physarumin päätöksentekokyky on erityisen vaikuttava, kun otetaan huomioon, että sen putkimaista verkkoa uudistetaan jatkuvasti nopeasti, laajenee ja romahtaa ilman, että päätöksentekokeskusta - hermostoa - ei ole. Tutkijat ovat havainneet, että keho kutoo muistoja ruokakohteista suoraan verkotetun kehon arkkitehtuuriin ja käyttää tallennettuja tietoja tuleviin päätöksiin.
”On erittäin mielenkiintoista, kun hanke kehittyyperustuu yksinkertaiseen kokeelliseen havaintoon. Tarkastelimme organismin kulkeutumis- ja ruokintaprosessia ja havaitsimme ravinnonlähteen selkeän jäljen verkoston paksumpien ja ohuempien putkien rakenteeseen kauan ruokinnan jälkeen. Ottaen huomioon P. polycephalum -verkon erittäin dynaamisen uudelleenjärjestelyn, tämän jäljen pysyminen on synnyttänyt ajatuksen, että verkkoarkkitehtuuri itsessään voi toimia muistona menneisyydestä. Ensin meidän piti kuitenkin selittää muistijäljen muodostumismekanismi.
Karen Alim, MPIDS:n biologisen fysiikan ja morfogeneesin ryhmän johtaja ja biologisen verkkoteorian professori TUM:ssa
Tutkijat selvittävät, mitä tapahtuuyhdistettiin mikroskooppiset havainnot putkimaisen verkon sopeutumisesta teoreettiseen mallintamiseen. Ruokakontakti laukaisee kemikaalin vapautumisen, joka kulkee sieltä, missä ruoka löydettiin koko kehosta, ja pehmentää kehon verkkoputket, mikä saa koko kehon muuttamaan ruokaa.
Tämän seurauksena menneet ruokintatapahtumat upotetaanputkien halkaisijoiden hierarkia, erityisesti paksujen ja ohuiden putkien järjestelyssä verkossa. Tällä hetkellä kuljetettavalle pehmentävälle kemikaalille verkon paksut putket toimivat liikenneverkon moottoriteinä, mikä mahdollistaa nopean kuljetuksen koko kehon läpi. Aikaisemmat verkkoarkkitehtuuriin otetut kokoukset vaikuttavat muuttoliikkeen tulevaa suuntaa koskeviin päätöksiin.
Kirjoittajat korostavat, että kyky Physarummuistojen muodostaminen on kiehtovaa tämän elävän verkoston yksinkertaisuuden vuoksi. On huomionarvoista, että keho luottaa niin yksinkertaiseen mekanismiin ja silti hallitsee sitä niin sujuvasti. Nämä tulokset muodostavat tärkeän palapelin tämän muinaisen organismin käyttäytymisen ymmärtämisessä ja viittaavat samalla käyttäytymisen taustalla oleviin universaaleihin periaatteisiin.
Tällainen löytö voisi antaa sysäyksen tulosten soveltamiselle älykkäiden materiaalien kehittämisessä ja monimutkaisissa ympäristöissä liikkuvien pehmeiden robottien luomisessa.
Lue myös:
Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?
Katso Hubble-kuvia planeettasumuista.
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?