Слиз може зберігати спогади: вчені пояснили дивний феномен
Фото: Nico Schramma/MPIDS
Дослідники з Інституту динаміки й самоорганізації Товариства Макса Планка в Німеччині визначили, яким чином слизовик Physarum polycephalum зберігає спогади, попри відсутність нервової системи.
Про це йдеться у матеріалі в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Відомо, що фузаріум здатний знайти оптимальне рішення деяких складних математичних задач, в тому числі завдання комівояжера (англ. Travelling salesman problem, TSP). TSP полягає в пошуку найвигіднішого (найкоротшого) маршруту, що проходить через кілька міст, при цьому кожне місто можна відвідати тільки раз і потрібно повернутися у вихідну точку. Попередні експерименти показали, що слизовик здатний приблизно розв’язувати задачу за лінійний час, проте залишається загадкою, як саме йому це вдається зробити.
Physarum polycephalum є гігантською клітину, здатну утворювати розгалужені трубчасті структури, що допомагають шукати їжу навколо організму. Трубчаста мережа здатна швидко змінюватися, реорганізовуючи себе таким чином, щоб найбільш ефективно витягати з навколишнього середовища поживні речовини. Водночас у слизовика немає єдиного координуючого центру, і “спогади” про місцезнаходження їжі зашифровуються в самій архітектурі тіла (міцелію) організму. Ця збережена інформація використовується потім для прийняття майбутніх рішень.
Вчені спостерігали за змінами в структурі слизовики і об’єднали отримані дані з теоретичними моделями. Контакт з їжею вивільняє хімічну речовину, яка поширюється по всьому організму і змушує його переорієнтувати міцелій в напрямку їжі. Хоча сама структура клітини в цілому залишається динамічною, дослідники виявили, що в ній зберігається “відбиток”, утворений певним розташуванням тонких і товстих трубок. При цьому товсті трубки полегшують транспорт для сигнального речовини. Таким чином слизовик зберігає інформацію про минулі контакти з джерелами їжі, що впливає на майбутню поведінку.
За словами вчених, дослідження Physarum polycephalum може надихнути розробку інтелектуальних матеріалів і роботів з м’яким тілом, здатних переміщатися через складні перешкоди.
Нагадаємо, вчені передбачають, що найближчим часом буде створена технологія народження “дизайнерських дітей” зі стовбурових клітин.