這段影片顯示,一個單細胞黏菌在覓食時迅速重組了它的管狀結構。
這種霓虹燈黃色的黏菌可以儲存記憶,儘管它缺乏神經系統。現在,科學家們找到了一條新線索,來解釋這個沒有大腦的斑點是如何完成這一-令人印象深刻的壯舉的。
這種單細胞生物被稱為多頭絨泡菌,屬於阿米巴原蟲的分類學類群,與阿米巴原蟲屬於同一類群。這些斑點可以是一個只有一個細胞核的微小細胞,這是細胞的控制中心,也可以是多個細胞融合在一起形成一個有多個細胞核的巨大細胞。這些融合細胞可以生長到幾十平方英寸(數百平方釐米)面積。
當融合時,巨大的細胞形成一個複雜的內部管道網路;這些管道像血管一樣收縮,將液體和營養物質透過無腦的組織的斑點間運輸。
野生動物管理區一根倒下的原木上的黃色黏菌絨泡菌。
慕尼黑工業大學生物物理學副教授卡倫阿利姆在一封電子郵件中告訴趣味科學網站說,這種基本記憶形式可能有助於黏菌解決複雜的謎題,比如找到通往食物的最快路徑或在迷宮中找到最短路徑。
當黏菌發現附近有零食時,透過檢測食物散發出的化學物質,離食物最近的管道就開始擴張。與此同時,離食物較遠的管子會收縮,有時甚至完全消失,被黏液重新吸收。黏液黴菌然後沿著寬闊擴張的管道的方向爬行,不斷移動,直到吞下它的食物。
但即使在吞下每一口食物後,黏菌仍會附著在一簇粗管上,在食物曾經所在的位置留下持久的“印記”,作者寫道。這決定了流體如何在整個網路中流動,並影響黏菌下一步的移動方向。例如,如果有更多的食物生長在厚的、有印記的管道附近,黏菌就已經準備好向那個方向擴散,而那些印記的“記憶”就會得到加強。
雨後黏菌如春筍般冒出
“這個結果讓我想起了螞蟻的足跡網路,覓食的螞蟻會留下化學物質的蹤跡,讓其他螞蟻跟著走。根據杜蘇圖爾2005年合著的《皇家學會學報》的一篇報告,隨著更多的螞蟻循著同樣的路線走,並沉積更多的化學物質,更多的螞蟻更有可能循著舊的路線而不是另一條較少行走的路線走。”然而,阿利姆說,“雖然科學家們知道螞蟻在鋪設路線時分泌什麼資訊素,但還不確定是什麼訊號讓管道變寬,讓其他管道縮小。”
此外,阿利姆說:“下一步是研究在一個網路中可以儲存多少記憶體,以及我們能否將這種機制轉移到合成系統中,從而構建智慧材料。"例如,一份宣告稱這些智慧材料將模仿黏菌中的生命流動網路,並可用於製造軟體機器人,最初發表在生活科學上。