Fizicienii au descoperit cum ia decizii mucegaiul fără creier
Un studiu realizat de fizicieni din Germania și SUA dezvăluie mecanismul prin care mucegaiul mucilaginos Physarum polycephalum ia decizii fără a avea creier sau sistem nervos, bazându-se pe procese mecanice interne.
Fizicienii din Germania și Statele Unite au descoperit mecanismul prin care mucegaiurile mucilaginoase, organisme fără creier sau sistem nervos, reușesc să „ia decizii” complexe. Studiul, publicat în revista PRX Life, arată că aceste organisme folosesc procese mecanice interne, precum fluxurile de citoplasmă și distribuția presiunii, pentru a-și adapta comportamentul.
Ce sunt mucegaiurile mucilaginoase?
Mucegaiurile mucilaginoase nu sunt mucegaiuri adevărate și nici măcar fungi. Cel mai cunoscut reprezentant este Physarum polycephalum, un organism de culoare galben-intens, al cărui nume științific se traduce prin „mica bulă cu multe capete”. În stadiul de plasmodiu, este o singură celulă gigantică, plină de nuclei și material gelatinos. Datorită structurii ramificate și flexibile, se poate deplasa și migra către surse de hrană atunci când resursele se epuizează.
Acest organism este cunoscut pentru comportamente aparent inteligente: poate rezolva labirinturi pentru a găsi hrană și își amintește traseul optim. În linii mari, este capabil să aleagă o acțiune dintre mai multe posibilități, deși nu are un creier.
Experimentul cu lumină albastră
Cercetătorii au profitat de faptul că Physarum polycephalum evită puternic lumina albastră. Au creat capcane formate din fascicule de lumină albastră cu lungimea de undă de 470 de nanometri. Organismele au fost plasate în zone întunecate delimitate de această lumină, rămânând captive.
După aproximativ o oră, înfometate, au început să exploreze mediul, extinzându-și rețeaua de tuburi în toate direcțiile. Mișcarea este controlată de fluxuri interne de citoplasmă, generate de contracții moleculare ritmice. Organismele au trimis mici prelungiri către zonele iluminate, testând diferite căi de evadare. Cele mai multe au fost retrase rapid, dar unele s-au extins până când au găsit o ieșire.
De ce aleg ruta cea mai lungă?
La prima vedere, alegerea celei mai lungi rute pare ciudată. Analiza a arătat însă că traseele mai lungi permit dezvoltarea unor modele de contracție mai eficiente pentru transportarea masei organismului. Cu cât distanța este mai mare, cu atât se poate acumula o presiune internă mai puternică, capabilă să împingă o cantitate mai mare din masa gelatinoasă spre exterior.
„Forma capcanei stabilește modul de transport cel mai eficient, permițând acumularea presiunii de-a lungul celei mai lungi axe și favorizând evadarea plasmodiului”, au explicat autorii.
Implicații pentru sisteme descentralizate
Rezultatele sugerează că ceea ce pare a fi un proces de luare a deciziilor nu este coordonat de un centru de comandă, ci de procese mecanice bazate pe circulația fluidelor și pe distribuția presiunii în interiorul organismului. „Descoperirile noastre oferă informații importante despre mecanica procesului decizional la organismele fără neuroni și arată modul în care sistemele descentralizate folosesc constrângerile mediului pentru a genera comportamente adaptative”, au concluzionat cercetătorii.
