Чем ты думал? Несколько историй из жизни самой умной плесени

0   23   0

Биология
7 мая 15:25


572ddebc5f1be72184500e61

Мы привыкли думать, что выбирать или рисковать умеют только обладатели развитой нервной системы, но некоторые простейшие могут сильно пошатнуть наш многоклеточный шовинизм. Слизевик Physarum polycephalum без намека на разум или сознание выбирается из лабиринтов, управляет роботами и сочиняет музыку.

С биологической классификацией слизевиков запутанная история. Одно время их причисляли к грибам, потом подумывали выделить в отдельное царство, а теперь договорились, что это группа организмов со схожими признаками из разных таксонов простейших. Объяснить такую путаницу несложно: за свою жизнь слизевики подобно бабочкам проходят несколько совершенно непохожих стадий.

В голодные и трудные времена эти разрозненные одноклеточные объединяются в разнообразные суперорганизмы. Одни виды слизевиков образуют колонии, внешне напоминающие обычные грибы, а другие сливаются в аморфные слизистые массы, растекающиеся по миру в поисках еды и легкой жизни.

На некоторых стадиях жизни слизевики внешне напоминают грибы. Изображение: Lauren Gutierrez/Flicrk

Слизевик P. Polycephalum идет по второму пути и формирует плазмодий – огромную и хорошо заметную глазом клетку, под оболочкой которой собрано множество одинаковых ядер. Внешне это напоминает ярко-желтую плесень, способную со скоростью около сантиметра в час ползти и разрастаться в сторону пищи или, наоборот – от источника яркого света. Таких нехитрых инстинктов P. Polycephalum хватает на то, чтобы демонстрировать внешние признаки осознанного поведения не имея ни отдельных нервных клеток, ни тем более нервной системы.

Способные ученики

Многочисленные эксперименты с P. Polycephalum выглядят примерно одинаково. Слизевика селят на подложку из питательного вещества агара, раскладывают неподалеку овсяные хлопья – его любимое лакомство – и смотрят, как P. Polycephalum будет добираться до цели, попутно немного издеваясь над испытуемым.

Так, японские ученые обдували слизевика струями сухого воздуха, и в этих неблагоприятных условиях он немного замедлял движение. После трех непродолжительных воздействий с интервалом в час между каждым P. Polycephalum обучался и уже будто предчувствовал надвигающуюся непогоду, заранее притормаживая.

Если ученые на время переставали подавать сухой воздух, то слизевик постепенно забывал свой горький опыт и снова двигался свободно и непринужденно до тех пор пока новое испытание не возвращало его в суровую реальность. Даже одного повторного воздействия суховея после шести часов пропуска хватало, чтобы P. Polycephalum снова начинал, как по часам, замедляться каждые 60 минут.

Недавняя работа французских ученых показала, что слизевики могут не только обучаться, но и привыкать – то есть избирательно снижать порог чувствительности к раздражителю. В новом эксперименте плесень переползала от одного островка лакомства до другого по мостикам из неприятных для нее веществ – хинона и кофеина.

Сначала P. Polycephalum делал это неохотно – медленно, стараясь не касаться раздражителя – но постепенно он привыкал к испытанию и начинал его проходить гораздо решительнее, как будто игнорируя неприятное для него вещество. Такая реакция была избирательной: слизевики, смирившиеся с хиноном все равно боялись кофеина и наоборот.

Плесневая урбанистика

Любители компьютерных стратегий помнят толпы бездумных созданий, вечно застревающие на марше в самых неподходящих местах. Слизевик себе такого не позволяет. Он всегда знает, куда идти, даже в лабиринте.



Работа японских и венгерских ученых 2010 года показала, что P. Polycephalum не просто способен обойти препятствие, но делает это самым коротким путем. В эксперименте слизевика растили в лабиринте, в двух точках которого разложили овсяное лакомство. Сначала P. Polycephalum заполнял почти весь лабиринт, но со временем он полностью переполз только на кратчайший путь, соединяющий два источника питания.

Как одноклеточной плесени удается так хорошо ориентироваться в пространстве пока непонятно, но, видимо, в этом ей помогает своеобразная ариаднова нить – характерный след из слизи, который оставляет за собой P. Polycephalum. Так, работа 2012 года показала, что плесень старается не ползать по слизи, предварительно нанесенной на подложку коварными экспериментаторами, или вообще гораздо хуже справляется с заданиями, если весь её путь покрыт инородной слизью. Чужие следы будто сбивают с пути P. Polycephalum и мешают ему сориентироваться.

В 2010 году топографические таланты слизевика даже принесли группе остроумных японских исследователей Шнобелевскую премию: они использовали плесень для планирования схемы транспорта. Ученые взяли карту Токио, расположили на ней пищу в главных железнодорожных узлах японской столицы, и пустили туда слизевика. За следующие сутки он так разросся, что добрался до всех лакомств и при этом сформировал между ними разветвленную сеть путей, сильно напоминающую реальную схему железных дорог Токио.

Полный текст на Чердаке.


Автор: Михаил Петров

Источник: Чердак


0



Для лиц старше 18 лет