Чудо природи: крапля, яка може вирішувати головоломки та має 720 підлог (11 фото + 2 відео)

Нещодавно в зоологічному парку Парижа представили істоту, яка дивує своїми неймовірними можливостями: не маючи мозку, вирішує логічні завдання, здатна знаходити їжу та шукати собі подібних.





Physarum polycephalum (Фізарум багатоголовий) - дивовижна істота, схожа на гриб чи медузу. Але нічим із перерахованих він не є. Експерти класифікували цих істот як протистів. Міксоміцет слизовика має яскраво-жовте забарвлення.



Одноклітинний організм дивовижний тим, що здатний розростатися до кількох квадратних метрів, хоча більшість особин залишаються мініатюрними.





P. polycephalum мешкає в лісах, його можна зустріти на нижній стороні колод і підгнилих корчів - там ці одноклітинні товариші ловлять собі на обід бактерій, суперечки грибів. Щоб захопити складний шматочок їжі, "крапля" здатна виростити довгі відростки, що нагадують розгалужену кровоносну систему, а ще вони пересуваються. Не так швидко, як звичні оку лісові жителі, але цілком спритно для істоти без мозку.



За рахунок чого відбувається пересування фізаруму? Існує припущення, що рух пов'язаний із зміною в'язкості спеціального білка - міксоміозину - при дії з АТФ.

Струми цитоплазми в плазмодії спостерігали під мікроскопом. У напрямку руху у плазмодія виникали тяжи - вирости, які нагадували псевдоподію найпростіших тварин. При цьому загальний обсяг цитоплазми у фізаруму був великим на передньому по русі кінці, тобто. крапля ніби перетікала в один бік, зрушуючись потроху до своєї мети. А метою могла бути, наприклад, їжа чи втеча від подразника. До речі, швидкість руху плазмодія теж виміряли, і вона не така вже й мала - за годину цей організм міг просунутися на 4 сантиметри. Звичайно, в плані повільності він переплюнув навіть равликів, з іншого боку – куди йому поспішати?



Вчені одного разу потішилися, і виклали їжу для цього організму за схемою, що представляє Токіо і 36 прилеглих міст. Зрозуміло, через час у чашці Петрі з'явилася та ж схема, тільки у вигляді слизовика, що розпустив свої "щупальця".



Звичайно, скажете, ви, що такого загадкового в тому, щоб поєднати точки? Однак нагадаємо, що це завдання пропонувалося суті без мозку, а пошук найбільш оптимального та економного способу їх з'єднання потребує складних математичних обчислень. І з усім цим міксоміцет справився чудово.

Експериментів, подібно до цього, потім було проведено чимало. Вчені встановили, що плазмодій при русі залишає за собою слід зі слизу, і надалі при пошуку їжі пройдені ділянки його вже не цікавлять. Таким чином, слиз як би управляє "пам'яттю" цього неймовірного організму, допомагаючи йому знаходити нові шляхи.

 

Обід слизовика





Цікавими були й інші експерименти, під час яких вчені з'ясували, що плазмодій перебірливий у їжі. І за умов, коли йому пропонувалося кілька варіантів їжі, він вибирав найбільш калорійні. Так, "краплі" було надано 3 поживні блоки з вівсянкою різної концентрації. Очікування вчених виправдалися: в умовах голоду плазмодій завжди вибирав калорійніший блок - у даному випадку 10%-й, проте в моменти стресу він міг зробити неправильний вибір. Наприклад, якщо слизовик освітлювали яскравим світлом, він кидався до першого джерела їжі, що трапилося.



Інший Iq-тест був проведений Тосіюкі Накагакі, японським ученим з Університету Хоккайдо. Він помістив окремі шматочки плазмодія у невеликий лабіринт; Через деякий час "краплі" почали розростатися, зливаючись один з одним і заповнюючи весь лабіринт.

Коли на вході та виході з головоломки помістили агарові блоки з вівсянкою (їжа для плазмодія), організм знайшов найкоротший шлях від одного джерела живлення до іншого і сформував потовщений тяж, простягнувши його через лабіринт. При цьому його не цікавили протяжні ділянки, а лише найкоротший шлях.

Було зроблено логічний висновок, що підвищення шансів на виживання плазмодій вибирає найефективніший спосіб отримання поживних речовин. Щоправда, вчені зауважили, що "...одноклітинні створіння можуть виявляти примітивний інтелект" - ця сентенція породила величезний резонанс у науковому світі. А її автори у 2008 році навіть удостоїлися Шнобелівської премії в галузі когнітивних наук "за дослідження, які спочатку змушують сміятися, а потім задуматися".

720 підлог



Всі ми пам'ятаємо, що у людей стать визначається комбінацією хромосом, які несуть сперматозоїд та яйцеклітина. Нова клітина при їх злитті буде з ХХ-хромосомами (жінка) або XY-хромосомами (чоловік).

У слизовика все набагато цікавіше. Стать цього товариша визначається трьома різними розташуваннями чи «локусами» з їхньої хромосомах, кожна з яких має багато різних генних варіацій. Вчені підрахували, що цих комбінацій статевих хромосом може бути до 720. І кожна з них буде, строго кажучи, окремою статтю. Інша річ, що двом суперечкам слизовика немає необхідності бути однаковими, інакше вони шукали б собі партнера для спарювання все своє життя.



Вчені намагаються використати незвичайні здібності фізаріуму. Так, у травні 2007 року дослідники з Саутгемптона (Великобританія) зуміли сконструювати незвичайний чіп, який керувався не проводами та транзисторами, а Physarum polycephalum. Чіп підключався до комп'ютера через стандартний інтерфейс USB.

Творці біочіпа використовували позитивну реакцію фізаруму на їжу та негативну на світ. Тіло слизовика багатоголового помістили у спеціальну ємність із підведеними до неї трубками. За ними фізарум постачали поживними речовинами, а сам гриб був оточений численними електродами, що фіксують реакцію організму.

Створений таким чином біочіп протягом декількох секунд виявляв присутність органічних сполук у рідинах. Вчені вважають, що цей алгоритм можна використовувати для визначення наявності в рідині різних речовин, у тому числі і отруйних. Зараз гриб живе в мікрочіпі всього тиждень, але дослідники сподіваються, що зможуть збільшити тривалість його життя.



Якщо поміркувати над описаними вище експериментами, чи можна дійсно зробити висновок, що Physarum polycephalum, так би мовити, sapiens? Розумна істота? Швидше за все, ні, адже в цьому випадку багато біологічних систем можна було б назвати розумними. Поведінка фізаруму визначається реакцією на довкілля. Цю здатність він отримав у ході еволюції та освоїв її на "відмінно", адже інакше йому було б набагато складніше виживати.

І тепер, дивлячись на прості організми, варто задуматися: чи такі вони примітивні?