Evnen til å lagre og hente informasjon gir en organisme en klar fordel ved søk etter mat eller
Slimhinneform Physarum polycephalum har værttiår har forundret forskere. Denne unike organismen, som eksisterer i veikrysset mellom kongerikene til dyr, planter og sopp, gir innsikt i den tidlige evolusjonære historien til eukaryoter. Kroppen er en gigantisk enkeltcelle laget av sammenkoblede rør som danner komplekse nettverk. Denne enkelt amøbenlignende cellen kan strekke seg til flere centimeter eller til og med meter og er den største cellen på jorden i Guinness rekordbok.
De fantastiske evnene til slimhinneå løse komplekse problemer, for eksempel å finne den korteste veien gjennom labyrinten, tjente henne tittelen som intelligent encellulær. Og det fascinerte også forskningsmiljøet og reiste spørsmål om beslutningstaking på de mest grunnleggende nivåene i livet. Physarums evne til å ta beslutninger er spesielt imponerende gitt at det rørformede nettverket hele tiden gjennomgår rask omorganisering, utvides og brytes ned, med fullstendig fravær av et senter for å organisere beslutninger - nervesystemet. Forskere har funnet ut at kroppen fletter minner fra matmøter direkte inn i nettverkets arkitektur og bruker lagret informasjon for å ta fremtidige beslutninger.
– Det er veldig interessant når prosjektet utvikler segbasert på enkel eksperimentell observasjon. Vi observerte organismens migrasjons- og fôringsprosess og fant et tydelig preg av matkilden på strukturen til de tykkere og tynnere rørene i nettverket lenge etter fôring. Gitt den svært dynamiske omorganiseringen av P. polycephalum-nettverket, har utholdenheten til dette avtrykket gitt opphav til ideen om at nettverksarkitekturen i seg selv kan tjene som et minne om fortiden. Men først måtte vi forklare mekanismen for dannelse av minneavtrykk."
Karen Alim, leder av gruppen for biologisk fysikk og morfogenese ved MPIDS og professor i biologisk nettverksteori ved TUM
For å finne ut hva som skjer, forskerekombinerte mikroskopiske observasjoner av rørformet nettverkstilpasning med teoretisk modellering. Møtet med mat utløser frigjøring av et kjemikalie som reiser fra der maten ble funnet i hele kroppen og mykner rørene i kroppens nettverk, noe som får hele kroppen til å omorganisere migrasjonen mot mat.
Som et resultat er tidligere fôringshendelser innebygdhierarki av rørdiametre, spesielt i arrangementet av tykke og tynne rør i nettverket. For det mykgjørende kjemikaliet som for øyeblikket blir transportert, fungerer de tykke rørene i nettverket som motorveier i transportnettet, noe som muliggjør rask transport gjennom kroppen. Tidligere møter, fanget i nettverksarkitektur, påvirker avgjørelser om den fremtidige retningen for migrasjon.
Forfatterne understreker at evnen til Physarumå danne minner er spennende gitt enkelheten til dette levende nettverket. Det er bemerkelsesverdig at kroppen er avhengig av en så enkel mekanisme og likevel håndterer den på en så jevn måte. Disse resultatene representerer en viktig brikke i puslespillet for å forstå atferden til denne eldgamle organismen og peker samtidig på universelle prinsipper som ligger til grunn for atferden.
En slik oppdagelse kan gi drivkraft for anvendelsen av resultatene i utviklingen av intelligente materialer og opprettelsen av myke roboter som beveger seg i komplekse omgivelser.
Les også:
Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?
Se på Hubble-bilder av planetariske tåker.
Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?