多頭絨泡菌

多頭絨泡菌

多頭絨泡菌(英文名:slime mold),是一種粘菌,有不定的形狀和黏性的外表。2010年1月22日,日本和英國的研究人員發表研究結果,粘菌能夠按照日本鐵路系統分布圖來尋找食物,擁有強大的計算和移動能力,26個小時之內可以遍布日本所有鐵路車站。2012年科學家們發現有證據顯示單細胞生物多頭絨泡菌似乎具備某種記憶能力。

基本信息

簡介

生活環境,陰暗潮濕的角落多頭絨泡菌

生命期形態複雜多變,活躍期原生質態,具有不定的形狀和黏性的外表,呈淡黃色。生活於陰暗潮濕的角落。

發現

聰明的多頭絨泡菌擁有強大的計算和移動能力,能夠形成複雜的網路系統。聰明的多頭絨泡菌擁有強大的計算和移動能力,能夠形成複雜的網路系統。

粘菌多頭絨泡菌能夠按照日本鐵路系統分布圖來尋找食物,擁有強大的計算和移動能力,日本北海道大學的淳泰羅(Atsushi Tero)和同事將燕麥片放在一個潮濕的表面上,其放置的各個點相當於東京周圍的各個城市,並讓多頭絨泡菌從中心向外生長。該粘菌進行自我組織、向外擴散並形成一種網路,其在功效、可靠性以及成本上都堪比真實世界的東京鐵路網的基礎設施。

有些生物以相互關聯的網路形式生長,這是它們正常覓食戰略的一部分,並以此方式發現和開發新食源。這一報告發表在2010年1月22日出版的《科學》雜誌上。

意義

抓住了這個簡單的生物系統的本質可能有益於在現實世界中開發自我組織結構和有效網路。捕捉到了這種以一種有效率的方式與其食物源相連的適應性及生物學網路所需要的核心機制,並將其結合到一個數學模型之中。

這個模型利用的是網路適應性的動力學原理,根據這一原理可製作出性能相當於或高於現實世界的基礎設施網路的好網路。生物啟發純數學模型可引導全新高效的算法,能夠提供以生命系統為基本特徵的技術系統,套用在計算機科學等領域。

作用

能夠使無集中控制的網路提高效率和降低費用,例如遠程感測器陣列、移動自組網和無線網狀網路。

最新研究

通過將粘液狀物質遺留在身後(左側),粘液菌知道自己是否曾經到過那裡通過將粘液狀物質遺留在身後(左側),粘液菌知道自己是否曾經到過那裡。

2012年10月12日,據美國國家地理網站報導,科學家們發現有證據顯示一種沒有大腦的單細胞生物粘液菌似乎具備某種記憶能力。在對一種名為多頭絨泡菌的粘液菌進行實驗時,澳大利亞悉尼大學的科學家們注意到這種生物會避免重複自己之前走過的路徑,這一現象讓科學家們開始懷疑其是否具備藉助某種“外部空間記憶”實現導航的能力。

研究人員將這種粘液菌置於一個U型容器內,在一個未經處理的表面,96%的粘液菌可以在設定的120小時期限內順利的通過容器找到糖水溶液。隨後科學家們讓粘液菌事先爬過容器壁,目的是留下粘液痕跡,這樣後來的粘液菌便將無法追蹤自己的粘液路徑。在同樣的條件下僅有大約1/3的粘液菌最終在設定的時間期限內成功穿過容器抵達了糖水溶液,而它們返回最初出發地點所花費的時間更是超出了正常範圍10倍以上。該實驗結果還顯示粘液菌能夠識別其它粘液菌留下的粘液痕跡並對此做出反應。

外部空間記憶的能力可能已經被早期低等生物採用,來解決和人類的大腦每天所面對的類似問題,這是記憶能力進化的開端。而之前的研究已經證明粘液菌可以穿越迷宮並對周期性發生的事件作出預期。

相關

粘菌

粘菌是一種大型、單細胞變形蟲有機體,能夠尋找到不規則分布的食物來源。粘菌去到任何地方都會在它身後留下一道粘液路徑,隨後它會根據這些粘液的路徑來判斷自己是否曾經到過這裡。它可以在一個迷宮里找到最短路徑,或以高效的方式連線不同的食物陣列,而且不會出現故障容差,它只是很自然地做到這一切。由於粘菌一直受到無數的進化選擇,其食性使它們更有效地形成交通和通信網路系統。

圖冊

生命周期 多頭絨泡菌的生命周期
原生質期 多頭絨泡菌的原生質期

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