Pode ser um organização unicelular, mas o fungo viscoso Physarum polycephalum ela tem alguns truques muito fascinantes em suas mangas amarelas. Agora, uma novidade pesquisa descobriu que parece “lembrar” onde as fontes de alimento foram encontradas anteriormente, mesmo sem um cérebro ou sistema nervoso.

Isso pode ajudar a explicar uma vez que os organismos em rede podem não somente viver, mas prosperar, em ambientes complexos, disseram os pesquisadores, e também pode ser uma chave para a compreensão dos mecanismos de formação da memória nessas espécies.

P. polycephalum é uma das formas de vida mais peculiares da terreno. Não é uma vegetal, bicho ou fungo, mas uma linhagem de ameba unicelular complexa reino protista (uma linhagem de grupo simpático para qualquer coisa que não possa ser classificada nitidamente nos outros três reinos).

No início de seu ciclo de vida, P. polycephalum ele existe uma vez que uma única célula com um único núcleo, mas depois se funde com outras células para formar uma enorme célula única com milhões de núcleos dentro.

Este é o estágio do plasmódio e o corpo pode crescer e tapulhar uma espaço de até vários metros quadrados. Seu corpo consiste em uma complexa rede de tubos interconectados, cuja compressão cria fluxo entre diferentes regiões. Essa rede pode crescer rapidamente e se reorganizar para maximizar o uso de seu envolvente.

A plasmodium Physarum. (Carolina Biological Supply Company / Flickr / CC BY-NC-ND 2.0)

Em 2000, o pesquisador nipónico Toshiyuki Nakagaki da RIKEN o descobriu P. polycephalum ele foi capaz de fazer isso resolvendo um labirinto simples para chegar a uma manadeira de alimento. Desde logo, os cientistas descobriram vários comportamentos inteligentes, uma vez que ser capaz de fazê-lo com eficiência. resolver o problema do vendedor ambulante, eu substâncias para “lembrar”.

Em seu último truque, os físicos biológicos Mirna Kramar e Karen Alim, do Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-Organização, na Alemanha, descobriram: P. polycephalum ele usa a mesma arquitetura de seu corpo para armazenar memórias de onde havia encontrado comida anteriormente.

“Acompanhamos a transmigração do corpo e o processo de sustento e observamos uma pegada dissemelhante de uma manadeira de alimento no padrão dos tubos mais grossos e finos da rede, muito tempo em seguida a sustento.” Alim explicou.

“Donat P. polycephalumA reorganização da rede, altamente dinâmica, a persistência desta sentimento provocou a teoria de que a própria arquitetura da rede poderia servir uma vez que uma memória do pretérito. No entanto, primeiro tivemos que explicar o mecanismo por trás das impressões digitais. “

Usando observações microscópicas, eles fizeram um estudo melindroso de uma vez que o corpo estava organizado em torno de uma manadeira de alimento. Eles logo usaram modelos teóricos para entender o que estava acontecendo dentro do bolor limoso durante esse processo.

Eles concluíram que a invenção de uma manadeira de alimento provoca a liberação de uma substância química que amolece localmente a parede do tubo no lugar do alimento. Isso faz com que os tubos se expandam, alargando, para decurso o fluxo dentro do bolor limoso para o lugar.

O resultado químico também sinaliza para todo o organização onde o alimento pode ser encontrado, para que ele possa se trasladar até o lugar e se concentrar nos mantimentos.

P. polycephalum ele pode reabsorver partes de seu corpo se eles estenderem tubos exploratórios a uma região inóspita ou que não contenha zero de interesse. Mas quando ele encontrou e comeu um alimento nutritivo, esses tubos grossos permanecem no lugar para que possam retornar rapidamente ao lugar se o alimento ressuscitar, descobriram os pesquisadores.

“O amolecimento gradual é onde as pegadas existentes de fontes alimentares anteriores entram em jogo e onde as informações são armazenadas e recuperadas.” Disse Kramar.

“Os eventos de sustento anteriores são incluídos na jerarquia do diâmetro do tubo, especificamente no conserto de tubos grossos e finos na rede. Para o amaciante que agora é transportado, os tubos grossos na rede atuam uma vez que rodovias nas redes de tráfico, o que permite o transporte em toda o corpo. Reuniões anteriores impressas na arquitetura da rede pesam na decisão sobre o horizonte rumo da transmigração ”.

Isso não é totalmente dissemelhante de uma vez que o cérebro humano funciona. Precisamos ter desvelo ao traçar paralelos entre o bolor limoso e o cérebro humano, mas existem algumas semelhanças interessantes que podem nos ajudar a entender uma vez que a codificação de informações funciona em vários tipos de organismos.

Neste caso, as sinapses, que enviam informações entre os neurônios, fortalecer quando aprendemos e eles se tornam mais fortes quanto mais os usamos, mas podem permanecer mais fracos se não o fizermos – vagamente semelhantes a tubos de limo, que se tornarão mais grossos em locais de interesse, mas serão extintos ou reabsorvidos se sua presença não for mais útil para o corpo.

“É notável que o corpo seja fundamentado em um mecanismo tão simples e, ainda assim, o controle de forma tão precisa”, Alim disse.

“Esses resultados apresentam uma peça importante do quebra-cabeça para a compreensão do comportamento desse idoso organização e, ao mesmo tempo, apontam para os princípios universais subjacentes ao comportamento. Imaginamos possíveis aplicações de nossas descobertas no design de materiais inteligentes e na construção de robôs soft que navegam em ambientes complexos. “

A pesquisa foi publicada em PNAS.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!