Чудо природы: капля, которая может решать головоломки и имеет 720 полов

Не так давно в зоологическом парке Парижа представили существо, которое удивляет своими невероятными возможностями: не имея мозга, решает логические задачи, способно находить пищу и искать себе подобных.                                    





Смотреть все фото в галерее
Physarum polycephalum (Физарум многоголовый) - удивительное существо, похоже на гриб или медузу. Но ничем из перечисленных он не является. Эксперты классифицировали этих существ как протистов. Миксомицет слизевика имеет ярко-желтую окраску.    


Одноклеточный организм удивителен тем, что способен разрастаться до нескольких квадратных метров, хотя большинство особей остаются миниатюрными.    


P. polycephalum обитает в лесах, его можно встретить на нижней стороне бревен и подгнивших коряг - там эти одноклеточные товарищи ловят себе на обед бактерий, споры грибов. Чтобы захватить труднодоступный кусочек пищи, "капля" способна вырастить длинные отростки, напоминающие разветвленную кровеносную систему, а еще они передвигаются. Не так быстро, как привычные глазу лесные обитатели, но вполне шустро для существа без мозга.    


За счет чего же происходит передвижение физарума? Существует предположение, что движение связано с изменением вязкости специального белка - миксомиозина - при заимодействии с АТФ.
Токи цитоплазмы в плазмодии наблюдали под микроскопом. В направлении движения у плазмодия возникали тяжи - выросты, которые напоминали псевдоподии простейших животных. При этом общий объем цитоплазмы у физарума был большим на переднем по движению конце, т.е. капля как бы перетекала в одну сторону, сдвигаясь по чуть-чуть к своей цели. А целью могла быть, к примеру, еда или побег от раздражителя. Кстати, скорость движения плазмодия тоже измерили, и она не так уж и мала - в час этот организм мог продвинуться на 4 сантиметра. Конечно, в плане медлительности он переплюнул даже улиток, с другой стороны - куда ему торопиться?    


Ученые однажды позабавились, и выложили пищу для этого организма в по схеме, представляющей Токио и 36 близлежащих городов. Разумеется, через время в чашке Петри появилась та же схема, только в виде распустившего свои "щупальца" слизевика.    


Конечно, скажете, вы, что такого загадочного в том, чтобы соединить точки? Однако напомним, что эта задача предлагалась существу без мозга, а поиск наиболее оптимального и экономного способа их соединения требует сложных математических вычислений. И со всем этим миксомицет справился превосходно.
Экспериментов, подобно этому, после было проведено немало. Ученые установили, что плазмодий при движении оставляет за собой след из слизи, и в дальнейшем при поиске пищи пройденные участики его уже не интересуют. Таким образом, слизь как бы управляет "памятью" этого невероятного организма, помогая ему находить новые пути.    


Physarum polycephalum (Физарум многоголовый) - удивительное существо, похоже на гриб или медузу. Но ничем из перечисленных он не является. Эксперты классифицировали этих существ как протистов. Миксомицет слизевика имеет ярко-желтую окраску.    
Одноклеточный организм удивителен тем, что способен разрастаться до нескольких квадратных метров, хотя большинство особей остаются миниатюрными.    
P. polycephalum обитает в лесах, его можно встретить на нижней стороне бревен и подгнивших коряг - там эти одноклеточные товарищи ловят себе на обед бактерий, споры грибов. Чтобы захватить труднодоступный кусочек пищи, "капля" способна вырастить длинные отростки, напоминающие разветвленную кровеносную систему, а еще они передвигаются. Не так быстро, как привычные глазу лесные обитатели, но вполне шустро для существа без мозга.    
За счет чего же происходит передвижение физарума? Существует предположение, что движение связано с изменением вязкости специального белка - миксомиозина - при заимодействии с АТФ.
Токи цитоплазмы в плазмодии наблюдали под микроскопом. В направлении движения у плазмодия возникали тяжи - выросты, которые напоминали псевдоподии простейших животных. При этом общий объем цитоплазмы у физарума был большим на переднем по движению конце, т.е. капля как бы перетекала в одну сторону, сдвигаясь по чуть-чуть к своей цели. А целью могла быть, к примеру, еда или побег от раздражителя. Кстати, скорость движения плазмодия тоже измерили, и она не так уж и мала - в час этот организм мог продвинуться на 4 сантиметра. Конечно, в плане медлительности он переплюнул даже улиток, с другой стороны - куда ему торопиться?    
Ученые однажды позабавились, и выложили пищу для этого организма в по схеме, представляющей Токио и 36 близлежащих городов. Разумеется, через время в чашке Петри появилась та же схема, только в виде распустившего свои "щупальца" слизевика.    
Конечно, скажете, вы, что такого загадочного в том, чтобы соединить точки? Однако напомним, что эта задача предлагалась существу без мозга, а поиск наиболее оптимального и экономного способа их соединения требует сложных математических вычислений. И со всем этим миксомицет справился превосходно.
Экспериментов, подобно этому, после было проведено немало. Ученые установили, что плазмодий при движении оставляет за собой след из слизи, и в дальнейшем при поиске пищи пройденные участики его уже не интересуют. Таким образом, слизь как бы управляет "памятью" этого невероятного организма, помогая ему находить новые пути.    
Интересными были и другие эксперименты, в ходе которых ученые выяснили, что плазмодий переборчив в еде. И в условиях, когда ему предлагалось несколько вариантов пищи, он выбирал наиболее калорийные. Так, "капле" было предоставлено 3 питательных блока с овсянкой разной концентрации. Ожидания ученых оправдались: в условиях голода плазмодий всегда выбирал более калорийный блок - в данном случае 10%-й, однако  в моменты стресса он мог сделать неправильный выбор. К примеру, если слизевик освещали ярким светом, он бросался к первому попавшемуся источнику пищи.    
Другой Iq -тест был проведен  Тосиюки Накагаки, японским ученым из Университета Хоккайдо. Он поместил отдельные кусочки плазмодия в небольшой лабиринт; спустя некоторое время "капли" начали разрастаться, сливаясь друг с другом и заполняя весь лабиринт.
Когда на входе и выходе из головоломки поместили агаровые блоки с овсянкой (пища для плазмодия), организм нашел кратчайший путь от одного источника питания до другого и сформировал утолщенный тяж, протянув его через лабиринт. При этом, его не интересовали протяженные участки, а лишь самый короткий путь.
Был сделан логичный вывод, что для повышения шансов на выживание плазмодий выбирает самый эффективный способ получения питательных веществ. Правда, ученые заметили, что "...одноклеточные создания могут проявлять примитивный интеллект" - эта сентенция породила огромный резонанс в научном мире. А ее авторы в 2008 году даже удостоились Шнобелевской премии в области когнитивных наук "за исследования, которые сначала заставляют смеяться, а потом - задуматься".    
Все мы помним, что у людей пол определяется комбинацией хромосом, которые несут сперматозоид и яйцеклетка. Новая клетка при их слиянии будет с ХХ-хромосомами (женщина) или XY-хромосомами (мужчина).
У слизевика все обстоит намного интересней. Пол этого товарища определяется тремя различными местоположениями или "локусами" на их хромосомах, каждая из которых имеет много разных генных вариаций. Ученые подсчитали, что этих комбинаций половых хромосом может быть до 720. И каждая из них будет являться, строго говоря, отдельным полом. Другое дело, что двум спорам слизевика нет необходимости быть одинаковыми, иначе они бы искали себе партнера для спаривания всю свою жизнь.    
Ученые пытаются использовать необычные способности физариума. Так в мае 2007 года исследователи из Саутгемптона (Великобритания) сумели сконструировать необычный чип, который управлялся не проводами и транзисторами, а Physarum polycephalum. Чип подключался к компьютеру через обычный интерфейс USB.
Создатели биочипа  использовали положительную реакцию физарума на пищу и отрицательную на свет. Тело слизевика многоголового поместили в специальную емкость с подведенными к ней трубками. По ним физарума снабжали питательными веществами, а сам гриб был окружен многочисленными электродами, фиксирующими реакцию организма.
Созданный таким образом биочип в течение нескольких секунд обнаруживал присутствие органических соединений в жидкостях. Ученые полагают, что этот алгоритм можно использовать для  определения наличия в жидкости различных веществ, в том числе и ядовитых.Сейчас гриб живет в микрочипе всего неделю, но исследователи надеются, что сумеют увеличить продолжительность его жизни.    
Если поразмыслить над вышеописанными экспериментами, можно ли действительно заключить, что Physarum polycephalum, так сказать, sapiens? Разумное существо? Скорее всего, нет, ведь в этом случае многие биологические системы можно было бы назвать разумными. Поведение физарума определяется реакцией на окружающую среду. Эту способность он получил в ходе эволюции и освоил ее на "отлично", ведь иначе ему было бы гораздо сложнее выживать.
И теперь, глядя на простые организмы, стоит задуматься: так ли они примитивны?