РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые выяснили, как слизевик без мозга может ориентироваться в окружающей среде и принимать решения

Оказывается, отсутствие мозга мешает ориентироваться в пространстве не всем существам. Ученые обнаружили, что безмозглая слизистая плесень под названием Physarum polycephalum способна выполнять вычисления относительно окружающей среды и принимать важные решения о том, в каком направлении двигаться.
Тэги:
Ученые выяснили, как слизевик без мозга может ориентироваться в окружающей среде и принимать решения
Nirosha Murugan, Levin lab, Tufts University and Wyss Institute at Harvard University

Слизевик использует «механочувствительность», чтобы реагировать на форму, размер и массу других объектов и перемещаться по окружающей среде

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Physarum polycephalum – любопытное существо. Фактически, оно не является ни плесенью, ни животным, ни растением. Это объединение отдельных эукариотических клеток, которые связаны вместе внутри единой мембран, и живут внутри общей цитоплазмы.

Ранее ученые выяснили, что Physarum polycephalum способен находить путь к еде в центре лабиринта, улавливая химические сигналы, чтобы определить местонахождение награды. Теперь исследователи решили выяснить, может ли слизевик принимать решения в отсутствие таких сигналов.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials, ученые поместили слизевика в чашку Петри, содержащую агаровый гель. С одной стороны чашки размещался один небольшой стеклянный диск. С противоположной стороны – три стеклянных диска, расположенных в ряд. Чашу поставили в темную комнату.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Первый 12 часов Physarum polycephalum тянулся равномерно во всех направлениях. Затем, к 24-часовой отметке, 70% образцов выросли в сторону трех дисков.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи выдвинули гипотезу о том, что слизь способна обнаруживать искажения в агаровом геле, производимом этими дисками, и двигаются к областям с более сильными искажениями в надежде обнаружить более крупный кусок пищи. Однако, когда эксперимент повторили, на этот раз с участием трех дисков, установленных друг на друга с одного конца и одного диска с другого, слизевик больше не отдавал предпочтение более тяжелому объекту и двигался в обе области примерно с одинаковой частотой.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Nirosha Murugan, Levin lab, Tufts University and Wyss Institute at Harvard University

Второй эксперимент показал, что организм не использует только массу, чтобы оценить, в какую сторону двигаться, но принимает во внимание больше факторов. Для дальнейшего понимания ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы проанализировать степень нагрузки, оказываемой на агаровый гель при каждом расположении дисков.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При размещении рядом друг с другом на упругом агаровом геле три диска деформировали гель иначе, чем при размещении стопкой. Science Alert сравнивает это с тремя гирями, помещенными рядом друг с другом на батуте. Так они вызывают иную деформацию батута, чем гири, сложенные в стопку.

«Представьте, что вы едете по шоссе ночью и ищете город, в котором можно остановиться. Вы видите два разных расположения света на горизонте: одну яркую точку и группу менее ярких точек. Хотя одна точка ярче, группа точек освещает более широкую область, которая с большей вероятностью указывает на город, и вы направляетесь туда», – поясняют исследователи.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

У Physarum polycephalum нет нервной системы, поэтому ученые задались вопросом, как слизь улавливает эту картину деформации. Исследователи выяснили, что это связано с движением организма и внутренней связью.

У других организмов, в том числе млекопитающих, в клеточных мембранах есть молекулы, называемые белками TRP, которые могут обнаруживать растяжение. Чтобы определить, использует ли Physarum тот же механизм для навигации, исследователи применили вещество, блокирующее TRP-каналы. В итоге слизь утратила способность различать различные конфигурации дисков.

«Наше открытие использования этой слизистой плесени биомеханики для исследования окружающей среды и реакции на нее подчеркивает, насколько рано эта способность появилась у живых организмов», – пишут ученые.

Загрузка статьи...