圖為:多頭絨泡菌
對於生物而言,智力或許是一種最高階的能力,四肢並不發達的人類自誕生以來就是靠智力統治了地球。
我們一般習慣於談論動物的智力,比如與人類血緣關係較近的靈長類動物,而對其他生物鮮有涉及。
但不可否認的是,除了動物外許多一般被認為“無腦”的生物也可以表現出超乎尋常的智力行為。
多頭絨泡菌就是這樣一種生物,它既不屬於動物,也不屬於植物和真菌,而是一種原始生物。
作為一種原始生物,多頭絨泡菌有著多種令人難以置信的智力行為,而其中之一就是它會“走迷宮”。
這到底是一種怎樣的生物呢?我們又可以從這種獨特的生物身上得到何種啟示呢?
多頭絨泡菌是一種黏菌
多頭絨泡菌是一種生活在腐爛的樹葉、木頭等陰涼潮溼的環境中的黏菌,顏色通常呈黃色,以真菌孢子、細菌等微生物為食。
那黏菌又是什麼呢?
黏菌又叫做黏液黴菌,它是一種原生生物,原生生物不屬於動植物和真菌,但地球上現有的動植物和真菌都是由古老的原生生物進化來的。
在分類學上,黏菌的名稱是“Myxomycota”,翻譯過來就是“真菌動物”,這個名稱很好的表現了它們的特徵:看起來像真菌,卻能像動物一樣“走動”。
黏菌廣泛分佈於世界各地,具有許多不同的分類群,與各種微生物一樣是生態系統中重要的分解者。
圖為:多頭絨泡菌的“偽足”
在黏菌的所有分類群中,有兩大類最為著名,它們分別是原生質體黏菌和細胞性黏菌,二者的主要差異在於生命週期和生理結構。
原生質體黏菌的特色是沒有單一的細胞,而是形成一整團的原生質(或叫合胞體),其中會有很多的細胞核。
多頭絨泡菌就是原生質體黏菌的代表,它的一生可以簡單分為兩個階段:營養期和繁殖期,它的種種智力行為正是在營養期表現出來的。
會“爬行”,能“走迷宮”
多頭絨泡菌在進入營養期後,其原生質團會變成管狀形態,並且依照食物、水和氧氣等所需養分改變其面積。
當它去覓食的時候,管狀結構就會在前進方向上變成片狀結構,而會在相反的方向變成網狀結構,這種移動方式很像“爬行”。
它的進食方式是吞食作用,在找到食物(例如細菌)後它會將食物以小泡的形式吞食進原生質體內,然後分泌消化酶消化它。
利用這種奇特的“行走”覓食方式,科學家發現它可以很輕鬆的在迷宮中找到自己想要的食物。
當把多頭絨泡菌與食物一同放入一個塑膠迷宮中時,多頭絨泡菌會伸出數百條“偽足”探索所有可能到達食物的路徑。
一旦找到食物,它會收回所有走入死衚衕的“偽足”而只保留找到了食物的“偽足”,然後享用食物。
更神奇的是,多頭絨泡菌似乎知道哪條路徑是最短最快的,即使是很微小的距離差距它也能分辨出來。
如果在一個迷宮中有多條路徑可以找到食物,當它的多條不同的“偽足”透過不同的路徑找到同一個食物時,它會慢慢收回較長路徑上的“偽足”。
研究人員還發現,多頭絨泡菌的“偽足”在經過的每一處地方都會留下一團黏液,他們推測這可能是它們留下的路標,以提示它們這條路是走過了的。
顯然,這種“路標”可以看作是它的一種“物理記憶”,畢竟它們沒有大腦,也沒有神經系統。
沒有大腦卻具備學習能力
智力其實並沒有明確的定義,目前以人類的眼光來看具備學習能力其實就是有智力的表現,而這一過程與大腦中的灰質有關。
多頭絨泡菌沒有大腦,但它也表現出了“習慣性學習”的學習能力,這顯然打破了人類的固有認知。
什麼是“習慣性學習”呢?習慣性學習是指原始行為隨著重複的刺激而發生變化,舉個例子,你天生就怕打針,但如果天天打針的話你可能就變得不怕打針了。
習慣性學習被認為是最簡單,也最普遍的學習形式,普遍到很多人都忽略了,但並不是所有生物都具備這種能力。
那多頭絨泡菌的習慣性學習又是如何表現的呢?
法國和比利時的科學家做了這樣一個實驗,他們在含有瓊脂塊的培養皿中培養了多頭絨泡菌,然後將培養皿放在裝有燕麥粉的培養皿旁邊。
在兩個培養皿之間,科學家搭建了一座用瓊脂塊做的“橋”,以方便多頭絨泡菌爬過去吃燕麥粉。
他們發現,急於覓食的多頭絨泡菌會在兩個小時內從“橋”上爬過去,這對它們來說還是比較快的。
然後,科學家在“橋”的中間撒上了咖啡因,這種物質對多頭絨泡菌來說是無害的,但是味道可不好聞。
“橋”被“汙染”後,多頭絨泡菌表現出了明顯的“猶豫”,但它們經不住美食的誘惑最終還是過了“橋”,只是花費了足足6個小時。
但是在後續的實驗中,多頭絨泡菌的“過橋速度”變的越來越快了,它們好像不再厭惡咖啡因。
也就是說,它們習慣了咖啡因的苦澀味道,從數次“過橋”的經驗中它們學到了新資訊:咖啡因並不能對它們造成危害。
圖為:繪製東京公路路線
可完美“復刻”城市公路網路
在介紹多頭絨泡菌的“走迷宮”能力時我們說了,它知道哪條通往食物的路徑是最短的,這與人類修建公路的考慮是一樣的。
研究人員將多頭絨泡菌放在了一個與日本東京版面一樣的塑膠模板中,然後在“東京”的各個“交通樞紐”上放置了食物。
26小時後,神奇的一幕出現了,多頭絨泡菌的“偽足”所經過的軌跡竟然與東京的城市公路網路完全一致!
一個人在不借助任何工具的條件下要憑感覺繪製一張公路網路是不容易的,但它們卻可以做到,並且完成的非常好。
除此之外,一些考古學家也發現了多頭絨泡菌的“公路繪製能力”在考古中的重要作用,而這是其他工具比不了的。
他們在研究古羅馬的公路網時一直無法確定位於巴爾幹半島的兩條軍事要道的具體位置,但藉助多頭絨泡菌,他們很好的解決了這個問題。
在得到多頭絨泡菌“提供”的線路後,考古人員又進行了一系列實驗以及計算機的模擬來驗證結果的準確性,最終他們發現這兩條道路是正確的!
會計算時間,極其“自律”
除了會計算距離外,多頭絨泡菌還表現出了“時間計算能力”,也就是說,它們知道經過了多長時間。
迷宮實驗中的科學家還對多頭絨泡菌做了另外一個實驗,那就是將它們放在水槽中爬行,每30分鐘就降低一次水槽的溫度和溼度。
科學家發現,當溫度降低後,多頭絨泡菌會放慢自己的速度,這可能是在低溫條件下為了節省能量。
但當科學家停止降溫後,它們依舊保持表現出每過30分鐘就減速一次的習慣,相當了不起!
另外,多頭絨泡菌還是一個十分精明的傢伙,當把兩種營養含量不同的食物放在它們面前時,所有的多頭絨泡菌無一例外的爬向了營養更高食物。
最後
科學家認為從多頭絨泡菌的種種智力行為來看,它都有成為“生物計算機”的潛力,而它未被開發出的智力可能更多!
從多頭絨泡菌身上我們也能看出遠古生物的驚人智慧,而這種智慧不依靠大腦,不依靠任何神經元。
它們的存在也可能帶給另外的啟示,比如,人類對病毒、細菌等微生物的行為是否可以有新的解釋。