Plesniv spomin

Za preživetje preprostih organizmov v kompleksnih okoljih je ključno, da se spominjajo svoje okolice. Tako lahko najdejo hranila, se izognejo nevarnostim in plenilcem. Toda kako shranijo informacijo enostavni organizmi, ki nimajo razvitega živčnega sistema? Na vprašanje je poskusila odgovoriti nemška raziskovalna skupina, ki v reviji PNAS poroča o navadah enocelične plesni Physarum polycephalum pri iskanju hrane.

Znanstvena skupina je postavila plesen v neznano okolje in opazovala njeno obnašanje. Ugotovili so, da se plesen pri raziskovanju okolice razveja v fraktalno mrežo, sestavljeno iz cevk različnih premerov. Ko ena izmed cevk najde hrano, se na mestu dražljaja v citoplazmi začne sproščati kemično sredstvo. To sredstvo zmehča gelasto steno cevk, zaradi česar se bistveno poveča premer in pretočnost same cevke. Opazili so, da informacija o najdbi hranila tako po mreži potuje v obliki vala širjenja cevk.

Opravljene meritve spreminjanja premerov cevk je znanstvena skupina modelirala in z računalniškimi simulacijami napovedala teoretično obnašanje organizma. Ugotovili so, da cevke najbližje hranilu postanejo debelejše, medtem ko se tiste bolj oddaljene stanjšajo ali pa celo izginejo. Ta vzorec širokih in ozkih ali izginulih cevi služi kot obstojni odtis oziroma neke vrste enostavni spomin. Ko plesen najde novo hranilo, se ponovi pretok mehčalnega sredstva po mreži in shranjevanje novega spomina. Zdaj si lahko mreža pomaga z že obstoječim sistemom širokih in ozkih cevi ter izkoristi shranjeno informacijo.

Zmožnost pomnjenja podpira do sedaj opažene sposobnosti plesni Physarum polycephalum, denimo njeno iskanje najkrajše poti iz labirintov in reševanje znanega optimizacijskega problema potujočega trgovca. Raziskani tokovi hranila po sistemu so lahko v pomoč pri razumevanju vrste živih tokovnih mrež, avtorji pa opozarjajo na potencial izsledkov pri oblikovanju pametnih materialov in načrtovanju robotov, ki so zmožni navigacije v kompleksnih okoljih.

Z malce boljšim spominom od plesni je ZbritOFF pripravila Tina.

Vir: https://doi.org/10.1073/pnas.2007815118

*POPRAVEK: Biološki del znanstvene redakcije je nebiološkega opozoril na napako pri pisanju prispevka. Pravilno ime physarum polycephalum je plazmodijska gliva sluzavka, ki pa ni plesen.