• Плесень обладает памятью: как это узнали?.Вокруг Света. Украина
    Наука
    Пятница, 5 марта 2021

    Плесень обладает памятью: как это узнали?

    Новое исследование выяснило, как одноклеточный миксомицет Physarum polcephalum запоминает местонахождение источника жизненных благ.

    Плазмодиальные слизистые плесени, такие как P. polycephalum, проводят большую часть жизни в виде больших слизистых пятен. Эти наросты образуются, когда множество отдельных жгутиковых клеток объединяются вместе, в одну большую клетку — множество ядер, соединенных протоплазматическими венами цитоплазмы.

    Жизненный цикл Physarum polycephalum

    На первой стадии жизненного цикла P. polycephalum — почвенная амеба. В условиях низкой влажности из споры появляется обычная подвижная миксамеба, а при избытке влажности — миксофлагеллят, амеба в жгутиковой форме. У амеб гаплоидный набор хромосом, они — половые клетки слизевика. Сначала амебы живут отдельно, но, когда пищи становится недостаточно, формируется псевдоплазмодий. Каждая амеба оставляет  химический след, другие ползут по нему и образуют скопления, что повышает концентрацию активных веществ и привлекает еще больше амеб. При слиянии половых клеток возникает зигота, которая превращается в вегетативное тело — плазмодий. По форме он похож на сосудистую сеть или дерево с широкой кроной — за ведущим веерообразным фронтом следует сеть разветвленных трубочек (тяжей). Весь плазмодий — одна гигантская клетка.

    Миксомицеты — эволюционные аутсайдеры, застрявшие между царствами животных и растений. Это странное существо долгое время не могли классифицировать. Питаются они любой органикой, включая бактерии и споры грибов; едят, обволакивая пищу, образуя вакуоли и выделяя пищеварительные ферменты. Быстрый рост пульсирующих и передвигающихся плазмодиев — жутковатое зрелище, заставляющее вспомнить фантастические сюжеты о хищниках из космоса. При этом, они выбирают именно ту пищу, которая соответствует их потребностям, предпочитая соотношение углеводов к белку 1:2. Это достаточно сложное поведение демонстрирует существо, не имеющее мозга. Более того, P. polycephalum, может решать лабиринты, определять кратчайшее расстояние и выполнять другие задачи, предполагающие зачаточную форму интеллекта.

    Исследователи из Института динамики и самоорганизации Макса Планка в Геттингене обнаружили, что желтая плесень вплетает «воспоминания» о встречах с источниками пищи в свою трубчатую архитектуру. Обычно P. polycephalum постоянно перестраивает свои усики по мере продвижения в новой среде. Но если он наталкивался на лакомый кусочек, то сохранял эту структуру на месте.

    Кроме того, как пишут авторы статьи, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, такие находки запечатлеваются и в общей архитектуре плесени, отмечая потенциально благоприятные направления. Несколько находок в примерно совпадающем направлении могут побудить P. polycephalum к «выбору» этого направления для дальнейшей миграции. После каждой удачной еды плесень выделяет вещество, которое размягчает трубки во всей сети, эффективно переориентируя весь организм в сторону источника пищи.

    По мнению ученых этот принцип действия может быть применен при разработке «интеллектуальных» материалов для роботов, которые перемещаются в сложных средах.

    Это не первый случай, когда примитивные организмы демонстрируют неожиданно сложные формы поведения. Так, амебы могут находить выход из лабиринта.

    По материалам Daily mail

    Читайте также:

    В США активизировалась редкая амеба, поедающая мозг

    Магия микромира: микробиолог подсматривает за жизнью микроорганизмов

    Что будет, если съесть хлеб с плесенью