Capacitatea de a stoca și de a prelua informații oferă unui organism un avantaj distinct atunci când caută hrană sau
Mucegaiul mucos Physarum polycephalum este deja multzeci de ani a nedumerit cercetătorii. Acest organism unic, care există la intersecția dintre regatele animalelor, plantelor și ciupercilor, oferă o perspectivă asupra istoriei evolutive timpurii a eucariotelor. Corpul său este o celulă gigantică formată din tuburi interconectate care formează rețele complicate. Această celulă asemănătoare amibei se poate întinde până la câțiva centimetri sau chiar metri și este cea mai mare celulă de pe Pământ din Cartea Recordurilor Guinness.
Abilitățile uimitoare ale mucegaiului mucosrezolvarea problemelor complexe, cum ar fi găsirea celei mai scurte căi prin labirint, i-a adus titlul de unicelular inteligent. Și, de asemenea, a intrigat comunitatea de cercetare și a ridicat întrebări cu privire la luarea deciziilor la cele mai elementare niveluri ale vieții. Capacitatea de luare a deciziilor Physarum este deosebit de impresionantă, având în vedere că rețeaua sa tubulară este în mod constant în curs de reorganizare rapidă, extindere și prăbușire, cu absența completă a unui centru de organizare a deciziilor - sistemul nervos. Cercetătorii au descoperit că corpul țese amintiri despre întâlnirile cu mâncarea direct în arhitectura corpului în rețea și folosește informațiile stocate pentru a lua decizii viitoare.
„Este foarte interesant când proiectul se dezvoltăpe baza unei simple observații experimentale. Am observat procesul de migrare și hrănire al organismului și am găsit o amprentă distinctă a sursei de hrană asupra structurii tuburilor mai groase și mai subțiri ale rețelei mult timp după hrănire. Având în vedere reorganizarea extrem de dinamică a rețelei P. polycephalum, persistența acestei amprente a dat naștere ideii că arhitectura rețelei în sine poate servi ca memorie a trecutului. Cu toate acestea, mai întâi trebuia să explicăm mecanismul formării amprentei memoriei.”
Karen Alim, șeful Grupului de fizică biologică și morfogeneză la MPIDS și profesor de teoria rețelelor biologice la TUM
Pentru a afla ce se întâmplă, cercetătoriiobservații microscopice combinate ale adaptării rețelei tubulare cu modelarea teoretică. Întâlnirea cu mâncarea declanșează eliberarea unei substanțe chimice care se deplasează de unde a fost găsită mâncarea în tot corpul și înmoaie tuburile din rețeaua corpului, determinând întregul corp să-și reorienteze migrația către alimente.
Ca urmare, evenimentele de hrănire din trecut sunt încorporate înierarhia diametrelor tuburilor, în special în dispunerea tuburilor groase și subțiri în rețea. Pentru substanța chimică emolientă care este transportată în prezent, tuburile groase din rețea acționează ca autostrăzi în rețeaua de transport, permițând transportul rapid prin întregul corp. Întâlnirile anterioare, surprinse în arhitectura rețelei, influențează deciziile cu privire la direcția viitoare a migrației.
Autorii subliniază că capacitatea Physarumformarea amintirilor este intrigant, având în vedere simplitatea acestei rețele vii. Este remarcabil că organismul se bazează pe un mecanism atât de simplu și totuși îl gestionează într-o manieră atât de lină. Aceste rezultate reprezintă o piesă importantă a puzzle-ului în înțelegerea comportamentului acestui organism antic și, în același timp, indică principiile universale care stau la baza comportamentului.
O astfel de descoperire ar putea da impuls aplicării rezultatelor în dezvoltarea de materiale inteligente și crearea de roboți moi care se mișcă în medii complexe.
Citește și:
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
Uită-te la fotografiile Hubble ale nebuloaselor planetare.
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?