Zdolność do przechowywania i wyszukiwania informacji daje organizmowi wyraźną przewagę podczas poszukiwania pożywienia lub
Pleśni śluzowej Physarum polycephalum jest już dużodziesięciolecia intrygowały badaczy. Ten wyjątkowy organizm, który istnieje na skrzyżowaniu królestw zwierząt, roślin i grzybów, zapewnia wgląd we wczesną historię ewolucyjną eukariontów. Jego ciało to gigantyczna, samotna komórka składająca się z połączonych ze sobą rurek, które tworzą skomplikowane sieci. Ta pojedyncza komórka przypominająca amebę może rozciągać się do kilku centymetrów, a nawet metrów i jest największą komórką na Ziemi w Księdze Rekordów Guinnessa.
Niesamowite zdolności pleśni śluzowejrozwiązywanie złożonych problemów, takich jak znalezienie najkrótszej drogi przez labirynt, przyniosło jej miano inteligentnej jednokomórkowej. Zaintrygował także społeczność badawczą i wywołał pytania dotyczące podejmowania decyzji na najbardziej podstawowych poziomach życia. Zdolność decyzyjna Physarum jest szczególnie imponująca, biorąc pod uwagę, że jego sieć kanalików ulega ciągłej szybkiej reorganizacji, rozszerzaniu się i zapadaniu, przy całkowitym braku ośrodka organizowania decyzji – układu nerwowego. Naukowcy odkryli, że ciało wplata wspomnienia o spotkaniach z jedzeniem bezpośrednio w architekturę ciała połączonego w sieć i wykorzystuje zgromadzone informacje do podejmowania przyszłych decyzji.
„To bardzo interesujące, kiedy projekt się rozwijana podstawie prostych obserwacji eksperymentalnych. Obserwowaliśmy proces migracji i żerowania organizmu i odkryliśmy wyraźny ślad źródła pożywienia na strukturze grubszych i cieńszych kanalików sieci jeszcze długo po żerowaniu. Biorąc pod uwagę bardzo dynamiczną reorganizację sieci P. policephalum, trwałość tego śladu zrodziła pomysł, że sama architektura sieci może służyć jako pamięć o przeszłości. Najpierw jednak musieliśmy wyjaśnić mechanizm powstawania odcisków pamięciowych”.
Karen Alim, kierownik Katedry Fizyki Biologicznej i Morfogenezy w MPIDS oraz profesor teorii sieci biologicznych w TUM
Aby dowiedzieć się, co się dzieje, badaczepołączone obserwacje mikroskopowe adaptacji sieci rurowej z modelowaniem teoretycznym. Spotkanie z jedzeniem powoduje uwolnienie substancji chemicznej, która wędruje z miejsca, w którym znajdowała się żywność, po całym ciele i zmiękcza rurki w sieci ciała, powodując, że całe ciało przeorientuje swoją migrację w kierunku jedzenia.
W rezultacie przeszłe wydarzenia związane z karmieniem są osadzone whierarchia średnic rur, w szczególności w rozmieszczeniu rur grubych i cienkich w sieci. W przypadku obecnie transportowanego środka zmiękczającego, grube rurki w sieci działają jak autostrady w sieci transportowej, umożliwiając szybki transport przez całe ciało. Dotychczasowe spotkania uchwycone w architekturze sieciowej wpływają na decyzje o przyszłym kierunku migracji.
Autorzy podkreślają, że zdolność Physarumtworzenie wspomnień jest intrygujące, biorąc pod uwagę prostotę tej żywej sieci. To niezwykłe, że organizm opiera się na tak prostym mechanizmie, a mimo to zarządza nim w tak płynny sposób. Wyniki te stanowią ważny element układanki w zrozumieniu zachowania tego starożytnego organizmu, a jednocześnie wskazują na uniwersalne zasady leżące u podstaw tego zachowania.
Takie odkrycie może dać impuls do zastosowania wyników w opracowywaniu inteligentnych materiałów i tworzeniu miękkich robotów poruszających się w złożonych środowiskach.
Czytaj także:
Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?
Spójrz na zdjęcia mgławic planetarnych z Hubble'a.
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?