Здатність зберігати та відновлювати інформацію дає організму явну перевагу при пошуку їжі або
Слизова цвіль Physarum polycephalum вже багатодесятиліть викликає подив дослідників. Цей унікальний організм, який існує на перехресті між царствами тварин, рослин і грибів, дає уявлення про ранню еволюційної історії еукаріот. Його тіло є гігантською одиночну клітку, що складається із сполучених між собою трубок, які утворюють складні мережі. Ця єдина амебоподобний клітина може розтягуватися на кілька сантиметрів або навіть метрів і є найбільшою клітиною на Землі в Книзі рекордів Гіннеса.
Вражаючі здібності слизової цвілівирішувати складні завдання, такі як пошук найкоротшого шляху через лабіринт, принесли їй звання розумного одноклітинного. І цим же заінтригувала дослідницьке співтовариство і викликала питання про прийняття рішень на самих основних рівнях життя. Здатність Physarum приймати рішення особливо вражає, враховуючи, що її трубчаста мережа постійно зазнає швидку реорганізацію, розростаючись і руйнуючись, при повній відсутності центру організації рішень - нервової системи. Дослідники виявили, що організм вплітає спогади про зустрічі з їжею безпосередньо в архітектуру мережевого тіла і використовує збережену інформацію при прийнятті майбутніх рішень.
«Дуже цікаво, коли проект розвиваєтьсяз урахуванням простого експериментального спостереження. Ми спостерігали за процесом міграції та харчування організму та знайшли виразний відбиток джерела їжі на структурі товстіших і тонших трубок мережі через довгий час після годування. Враховуючи високодинамічна реорганізація мережі P. polycephalum, стійкість цього відбитка породила ідею про те, що сама мережева архітектура може служити пам'яті про минуле. Однак спочатку нам потрібно було пояснити механізм формування відбитку у пам'яті».
Карен Алім, керівник групи біологічної фізики та морфогенезу в MPIDS та професор теорії біологічних мереж TUM
Щоб з'ясувати, що відбувається, дослідникискомбінували мікроскопічні спостереження за адаптацією трубчастої мережі з теоретичним моделюванням. Зустріч з їжею викликає вивільнення хімічної речовини, яка переміщується з місця, де їжа була виявлена по всьому організму, і розм'якшує трубки в мережі організму, змушуючи весь організм переорієнтувати свою міграцію в сторону їжі.
У підсумку, минулі події годування вбудовані вієрархію діаметрів трубок, зокрема, в розташуванні товстих і тонких трубок в мережі. Для пом'якшує хімічної речовини, яка зараз транспортується, товсті трубки в мережі діють як магістралі в транспортних мережах, що дозволяє швидко транспорт через весь організм. Попередні зустрічі, зафіксовані в мережевій архітектурі, впливають на рішення про майбутній напрямок міграції.
Автори наголошують, що здатність Physarumформувати спогади інтригує з огляду на простоту цієї живої мережі. Примітно, що організм покладається на такий простий механізм і керує ним таким налагодженим чином. Ці результати є важливою частиною головоломки у розумінні поведінки цього древнього організму й те водночас вказують на універсальні принципи, що у основі поведінки.
Таке відкриття може дати поштовх в застосуванні результатів в розробці інтелектуальних матеріалів і створенні м'яких роботів, які переміщаються в складних середовищах.
Читати також:
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?
Подивіться на фотографії планетарних туманностей, зроблені «Хабблом».
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?