研究發現粘菌利用物理線索「思考」從而決定生長地點

人類擁有地球上所有生物中最大的大腦,因此我們總是在使用我們的大腦,思考解決問題的方法。科學家們一直想知道缺乏大腦的生物體如何決定如何生長和運作。研究人員對粘菌進行了新的研究,並確定它們可以利用物理線索來決定在哪里生長,盡管缺乏大腦。

研究發現粘菌利用物理線索「思考」從而決定生長地點

該研究中使用的特定粘菌被稱為Physarum polycephalum,它使用其身體來感知周圍環境中的機械線索。它進行類似於我們可能認為的 “思考”的計算,根據從機械線索收集的信息決定生長方向。研究人員指出,與過去對粘液霉的研究不同,這項研究使用了在不給生物體提供食物或化學信號以影響其行為的情況下獲得的結果。

研究的第一作者Nirosha Murugan說,科學家們對Physarum越來越感興趣,因為雖然它缺乏大腦,但它仍然可以執行與思考相關的行為。例如,Physarum能夠解決迷宮問題,學習新事物,並預測事件。研究人員希望確定原智能生命如何能夠進行這種類型的計算,以此來深入了解動物的認知和行為,包括我們自己的行為。

粘菌是一種類似阿米巴的生物,可長達數英尺,主要通過二次分解環境中的分解物存活,包括腐爛的原木、地膜和枯葉。單一的Physarum由一層膜組成,其中包含許多細胞核,漂浮在一個共享的細胞質內,形成一個叫做合胞體的結構。

研究發現粘菌利用物理線索「思考」從而決定生長地點

它通過在其身體的整個長度上有規律地來回穿梭水樣細胞質來移動,這一過程被稱為穿梭流。在這項研究中,研究人員將Physarum標本放置在塗有半柔性瓊脂凝膠的培養皿中央,並在每個培養皿的相對一側的凝膠頂部各放置一到三個玻璃盤。

該生物體在黑暗中自由生長了24小時,研究人員跟蹤了生長模式。在最初的12至14個小時里,Physarum向外均勻地生長,但在那之後,標本延伸出一條長長的分支,在70%的時間里直接越過凝膠的表面向三盤區域生長。這表明Physarum選擇向質量更大的區域生長,而沒有首先對該區域進行物理探索以確認它包含一個更大的物體。科學家們確定,該生物根據在環境中檢測到的相對應變模式,對在哪里生長做出了計算決定。

來源:cnBeta