情報を保存および取得する能力は、生物に食べ物や食べ物を探す際に明確な利点を与えます。
粘液カビPhysarumpolycephalumは何十年も研究者を困惑させてきました。動物、植物、菌類の王国の交差点に存在するこのユニークな生物は、真核生物の初期の進化の歴史への洞察を提供します。その本体は、複雑なネットワークを形成する相互接続されたチューブで作られた巨大な単一セルです。この単一のアメーバのような細胞は、数センチメートルまたは数メートルにまで伸びることができ、ギネスブックの地球上で最大の細胞です。
粘膜カビの驚くべき能力迷路を通る最短経路を見つけるなどの複雑な問題を解決することで、彼女はインテリジェントな単細胞の称号を獲得しました。そして、それはまた、研究コミュニティに興味をそそり、人生の最も基本的なレベルでの意思決定についての質問を提起しました。 Physarumの意思決定能力は、その管状ネットワークが絶えず急速な再編成、拡大、崩壊を経験しており、意思決定を組織するためのセンターである神経系が完全に欠如していることを考えると、特に印象的です。研究者は、体が食物の出会いの記憶をネットワーク体のアーキテクチャに直接織り込み、保存された情報を使用して将来の決定を行うことを発見しました。
「プロジェクトが発展していくのはとても興味深いです」単純な実験観察に基づいています。私たちは生物の移動と摂食のプロセスを観察し、摂食後長い時間が経過したネットワークの太い管と細い管の構造に食物源の明確な痕跡を発見しました。 P.polycephalum ネットワークの非常に動的な再構成を考えると、この痕跡の持続性により、ネットワーク アーキテクチャ自体が過去の記憶として機能する可能性があるという考えが生まれました。しかし、最初に記憶の痕跡形成のメカニズムを説明する必要がありました。」
カレン・アリム氏、MPIDS 生物物理学および形態形成グループ長、TUM 生物ネットワーク理論教授
何が起こっているのかを知るために、研究者管状ネットワーク適応の顕微鏡観察と理論的モデリングの組み合わせ。食物との遭遇は、食物が体全体で見つかった場所から移動する化学物質の放出を引き起こし、体のネットワーク内のチューブを柔らかくし、全身が食物への移動を再方向付けさせます。
その結果、過去の摂食イベントはに埋め込まれています特に、ネットワーク内の太いチューブと細いチューブの配置におけるチューブ直径の階層。現在輸送されている皮膚軟化化学物質の場合、ネットワーク内の太いチューブは輸送ネットワーク内の高速道路として機能し、体全体への迅速な輸送を可能にします。ネットワークアーキテクチャでキャプチャされた以前の会議は、移行の将来の方向性に関する決定に影響を与えます。
著者らは、Physarum の能力は次のことを強調しています。この生きたネットワークのシンプルさを考えると、記憶の形成は興味深いものです。身体がこのような単純なメカニズムに依存しているにもかかわらず、これほどスムーズに制御していることは注目に値します。これらの結果は、この古代生物の行動を理解する上でパズルの重要なピースを表すと同時に、その行動の根底にある普遍的な原理を示しています。
このような発見は、インテリジェントな材料の開発と複雑な環境で動くソフトロボットの作成における結果の適用に弾みをつける可能性があります。
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