O mofo unicelular sem sistema nervoso lembra lugares cheios de comida

A capacidade de armazenar e recuperar informações dá ao corpo uma vantagem distinta ao procurar alimentos ou

evitar condições ambientais nocivas e é tradicionalmente associado a organismos que têm um sistema nervoso.Um novo estudo desafia essa visão, revelando a surpreendente capacidade de um organismo unicelular altamente dinâmico de armazenar e recuperar informações sobre seu ambiente.

O molde mucoso Physarum polycephalum tem sidodécadas intrigou os pesquisadores. Este organismo único, que existe na encruzilhada entre os reinos dos animais, plantas e fungos, fornece uma visão sobre a história evolutiva inicial dos eucariotos. Seu corpo é uma única célula gigante feita de tubos interconectados que formam redes complexas. Esta única célula semelhante a uma ameba pode se estender por vários centímetros ou até metros e é a maior célula da Terra no Livro de Recordes do Guinness.

As incríveis habilidades do bolor mucosoresolver problemas complexos, como encontrar o caminho mais curto pelo labirinto, valeu-lhe o título de unicelular inteligente. E também intrigou a comunidade de pesquisa e levantou questões sobre a tomada de decisões nos níveis mais básicos da vida. A capacidade do Physarum de tomar decisões é especialmente impressionante, dado que sua rede tubular está em constante reorganização, expansão e quebra, com a completa ausência de um centro para organizar as decisões - o sistema nervoso. Os pesquisadores descobriram que o corpo tece memórias de encontros alimentares diretamente na arquitetura do corpo em rede e usa as informações armazenadas para tomar decisões futuras.

"É muito interessante quando um projeto se desenvolve com base em simples observação experimental.Observamos o processo de migração e nutrição do organismo e encontramos uma marca distinta da fonte alimentar na estrutura dos tubos mais espessos e finos da rede muito tempo após a alimentação.Dada a reorganização altamente dinâmica da rede de P. polycephalum, a persistência dessa impressão digital deu origem à ideia de que a própria arquitetura da rede podeNo entanto, primeiro precisávamos explicar o mecanismo pelo qual a marca é formada na memória."

Karen Alim, Chefe do Grupo de Física Biológica e Morfogênese do MPIDS e ProfessoraTUM Teoria das Redes Biológicas

Para descobrir o que está acontecendo, pesquisadoresobservações microscópicas combinadas de adaptação de rede tubular com modelagem teórica. O encontro com o alimento desencadeia a liberação de uma substância química que viaja de onde o alimento foi encontrado por todo o corpo e amolece os tubos da rede corporal, fazendo com que todo o corpo reoriente sua migração em direção aos alimentos.

Como resultado, eventos de alimentação anteriores são incorporadoshierarquia de diâmetros de tubo, em particular, na disposição de tubos grossos e finos na rede. Para o produto químico emoliente que está sendo transportado, os grossos tubos da rede funcionam como rodovias na rede de transporte, permitindo um transporte rápido por todo o corpo. As reuniões anteriores, capturadas na arquitetura de rede, influenciam as decisões sobre a direção futura da migração.

Os autores enfatizam que a capacidade de Physarum de formar memórias é intrigante, dada a simplicidade dessa teia viva.Notavelmente, o corpo depende de um mecanismo tão simples e ainda consegueEsses resultados representam uma peça importante do quebra-cabeça na compreensão do comportamento desse organismo milenar e, ao mesmo tempo, indicamsobre os princípios universais que sustentam o comportamento.

Tal descoberta poderia impulsionar a aplicação dos resultados no desenvolvimento de materiais inteligentes e na criação de robôs soft que se movem em ambientes complexos.

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