facebook twitter google+



Loading...

Сеяние разума

4 октября 2018 Просмотров: 434 Нравится: 0 | Не нравится: 0  
  • Слизевики формируют довольно большие структуры самой разной формы.
  • Крошечное членистоногое ногохвостка среди плазмодиев.

На Земле уже миллионы лет существует коллективный разум, но это вовсе не разум Homo sapiens. Он умеет решать математические задачи, строить карты и состоит из тысяч крошечных существ без мозга — слизевиков. Кто они такие?

Одиночки и команда

Что собой представляют слизевики, или миксомицеты, никто толком не знает. Понятно лишь, что это простейшие, немного напоминающие грибы. Одиночный слизевик — похожая на амебу клетка — неспешно перемещается и питается бактериями. Когда еды мало, множество «амеб» сползаются вместе, формируя довольно большие структуры самой разной формы. Такие псевдомногоклеточные образования называют плазмодиями, и они включают десятки тысяч миксомицетов.

Став плазмодием, слизевик начинает вести себя как разумный организм: определяет, в какой стороне еда, вытягивает отростки или движется в ее сторону. Если в месте, где образовался плазмодий, слишком светло, уползает куда-нибудь в темноту. Слизевики выделяют белок миксомиозин, похожий на тот, что обеспечивает сокращение мышц. Миксомиозин изменяет вязкость внутриклеточного содержимого, причем неоднородно: содержимое клеток в «носовой» части плазмодия становится более жидким, а в «хвостовой» густеет и сжимается, подтягивая клетки вперед. Как множество клеток перемещаются слаженно и координируют выделение миксомиозина, пока загадка.

Плазмодий находит еду, даже в лабиринте: как робот-терминатор, он целенаправленно ползет по коридорам, добираясь до любимых овсяных хлопьев в самых укромных закутках. Слизевик в форме плазмодия «помнит», в каких ответвлениях лабиринта еды не оказалось, и никогда не проверяет их повторно. Отыскивать пищу слизевикам помогает хеморецепция — способность улавливать запахи. Она же лежит в основе «запоминания»: изучая пустой коридор, слизевики оставляют химический след и, почувствовав его снова, избегают этого места. Если в лабиринт, где уже побывал один плазмодий, запустить второго, на поиски хлопьев он потратит гораздо больше времени, так как будет путаться в химических сигналах предшественника.

Ученики и учителя

Ради большой цели слизевики учатся выполнять даже крайне неприятные вещи — навык, доступный не всем людям. Ученые из Тулузского университета заставляли голодных слизевиков проползать через мостик, посыпанный кофе или солью. Обе субстанции не вызывают у плазмодиев восторга, и они избегают их. Но с каждым новым экспериментом все больше слизевиков преодолевало мостик, оценив, что плюсы обеда перевешивают минусы встречи с неприятными веществами.

Более того, если к «необразованному» слизевику добавить плазмодий, который уже познакомился с кофейными мостиками, два организма сольются и образовавшийся «сверхразум» без дополнительного обучения будет бесстрашно проползать по соли и кофе к еде. Если разделить клетки первого и второго слизевиков, плазмодий, никогда не «запоминавший», что не нужно бояться соли, будет вести себя, будто проходил мастер-класс. Исследователи не понимают, как слизевики передают знания, но, вероятно, в этом участвуют вещества, похожие на нейромедиаторы.

Смельчаки и сумасброды

Коллективный разум слизевиков склонен к риску и иррациональности. Биологи из Сиднейского университета предлагали слизевикам чуть-чуть хлопьев в темном закутке или горсточки побольше, но на свету. Плазмодии уползают из освещенного места, но в этом опыте 50% выбрали более калорийный обед, то есть пошли на риск.

Когда ученые добавили явно проигрышный третий вариант — разложенные в темном месте отдельные хлопья, слизевики проигнорировали его. Но их поведение в отношении двух других вариантов поменялось: 80% плазмодиев ползли к менее сытной еде, но в темноту, а терпеть свет ради калорий согласились всего 20%. Это иррациональное решение: третий вариант не изменил привлекательности остальных. Однако люди в сходных условиях поступают так же, ориентируясь не на абсолютную, а на относительную ценность объекта. Видимо, иррациональность — свойство любого разума, даже коллективного.

Герои и трусы

Псевдоорганизм слизевиков приобретает не только разум, но и иммунную систему. Миксомицеты очень страдают от бактерий-паразитов, и в плазмодии часть клеток добровольно берут на себя функции полицейских, причем в случае слизевиков эта «работа» смертельна. «Иммунные» клетки перемещаются внутри плазмодия, выискивая «преступников». Обнаружив бактерию, «полицейский» поглощает ее и отсоединяется от плазмодия. Вне организма отважные «амебы» погибают от инфекции, которую сами же и подхватили, или от голода.

Составляющие псевдоорганизм клетки жертвуют собой и ради того, чтобы плазмодий мог размножаться. Споры, из которых выходят новые «амебы», формируются на концах особых стебельков: так они дальше разлетятся. Клетки, составляющие стебельки, обречены погибнуть. Но класть себя на алтарь продолжения рода хотят не все, и, когда стебелек начинает образовываться, эгоистичные «амебы» расталкивают других, стремясь очутиться на его вершине.

Фермеры и воины

Хитрые слизевики не только убивают и пожирают бактерий: они приспособили их для выращивания еды. Поймав колонию микроорганизмов, миксомицеты оставляют часть бактерий, не давая сбежать и позволяя размножаться. Такие мини-фермы обеспечивают миксомицетам постоянный источник пищи. Слизевики помещают бактерий и в споры, делая ценный подарок потомкам.

Зато к сородичам слизевики безжалостны. Если «амеба» Dictyostelium caveatum проникнет внутрь плазмодия вида Dictyostelium discoideum, она выделяет смертельный для врага яд и за двое суток выедает его изнутри. Питательные вещества, полученные от поверженного противника, клетка-победитель использует, чтобы вместе с «товарищами» образовать собственный плазмодий.

Компьютеры и киборги

На основе слизевиков ученые даже создают киборгов. Биологи из Саутгемптонского университета сконструировали шестиногого робота, который движется, подчиняясь «приказам» миксомицетов, живущих в коробочке у него на спине. В «домике» слизевиков установили лампочки, которые включались и гасли синхронно с лампочками в комнате, где бегал робот. Датчики внутри коробочки фиксировали, как клетки убегали от луча, и этот сигнал передавался на ноги робота. Используя свет, можно сконструировать из миксомицетов биотранзисторы, пропускающие или тормозящие ток в зависимости от сигнала на входе. Ученые из Англии и Германии собрали из них компьютер, выполняющий элементарные логические операции.

Миксомицеты не хуже суперкомпьютеров справляются с некоторыми типами сложных задач, например с поиском кратчайшего маршрута между несколькими точками. Слизевики, попробовав несколько вариантов, быстро отказываются от неудачных и всегда выбирают самый короткий путь. Исследователи из Института Восточной Англии взяли карту Пиренейского полуострова и поместили слизевиков в центры Испании и Португалии. В точках, находящихся на месте крупных городов, ученые положили овсяные хлопья, а озера и горы подсветили, чтобы слизевик избегал их. Стремясь добраться до еды, плазмодий выпустил отростки, и созданный ими узор в точности совпал с картой национальных дорог. Плазмодий в лаборатории Университета Хоккайдо так же воспроизвел железнодорожную сеть Токио.

Слизевики — живой пример того, что разум, или по крайней мере что-то очень на него похожее, может возникать различными путями. Разобравшись, какие механизмы управляют поведением миксомицетов, ученые, вероятно, сумеют создать новый тип искусственного интеллекта и заодно чуть больше понять, как же работает наш мозг. 

Метеозависимость

Триггером к «переключению» слизевика с одной жизненной формы на другую служат изменения окружающей среды. Когда почва влажная, а еды много, миксомицеты существуют как отдельные «амебы». Если условия ухудшаются, клетки образуют плазмодий. На нем формируется спорофор, внутри которого созревают споры. Они разбрасываются далеко от неблагополучного места, и выходящие из них клетки могут начать жизнь «с чистого листа». Если условия, в которых живут «амебы», совсем плохие, они переходят к половому размножению: получившаяся в итоге «амеба» с «перестроенным» геномом может оказаться более приспособленной.

по материалам: С. Ястребовой

Оставить комментарий: 0 шт. 

Последние новости

18 октября 2018

Новый старый праздник

На трассе сгорел грузовик

В Славянском районе на пожаре погиб мужчина

В Славянске новый военный комиссар

Удобрения – главный залог успеха хорошего урожая

Отопительный сезон начнется на неделю позже

«Разблокировка» карточки обошлась жительнице Славянска в 5 тысяч гривен

На Химике «Славгорводоканал» провел сверку и отключил должников

На Новосодовской, 15 канализация затопила бойлерную

На улице Батюка возобновилось благоустройство газона

Аренда автобуса с “Днепр-Море” - надежно, комфортно, безопасно

На Химике появилась «Аллея семейного отдыха»

На «Локомотиве» будет новое футбольное поле, в бассейне - ионизированная вода и лифт

Уровень ксенофобии в Славянске - один из самых низких в стране

Кто и зачем может стать подопечным терцентра

Реконструкция парка: продолжение следует

Мэр Славянска ответил на обвинения в «махинациях»

Порчу своего поздравительного билборда Вадим Лях расценил как хулиганство

Извитая тема извилин

17 октября 2018

Сборная Украины по футболу повысилась в классе

Соревнования по самбо и рукопашному бою

В Славянске состоялся легкоатлетический кросс

Ксения Дарчук и Алина Шилова – бронзовые призеры чемпионата Украины по дзюдо

Кубок Украины по пауэрлифтингу по версии WPA

Григорий Григоренко выполнил норматив мастера спорта международного класса Украины

Новые достижения спортсменов БК «Триада»

Особенности подготовки автомобиля к зимней эксплуатации

15 октября 2018

Три основы плана окончания войны на Донбассе

12 октября 2018

В Дружковке на взятке задержали начальника полиции и отдали на поруки

В аварии погиб сын мэра Лимана

Охотники за металлом разобрали километр ж.-д. пути

Также в разделе

Извитая тема извилин

— 18 октября 2018 —

Эйнштейном нужно родиться или гением может стать каждый? Ученые вплотную приблизились к ответу на вопрос, существуют ли гены гениальности.

Читать далее ⇒

Дела отцов

— 11 октября 2018 —

Думать о завтрашнем дне — естественная забота нормального человека. Заботиться о будущем страны — святая обязанность нормального государства. Катар, самая богатая страна мира, не думает о будущем — он создает его в настоящем.

Читать далее ⇒

«Мессершмитты» на бреющем

— 27 сентября 2018 —

В годы Второй мировой войны авиаконцерн «Мессершмитт» (Messerschmitt) считался главным авиапроизводителем нацистской Германии. Модели этого предприятия составляли 43% авиации Третьего Рейха (примерно 40 тысяч самолетов). Именно этой компанией был произведен первый серийный реактивный истребитель Me-262. Но это все было во время войны, а вот после ее окончания победители наложили полный запрет на производство самолетов в Германии. Компания переживала тяжелые дни.

Читать далее ⇒

Работа для вида

— 20 сентября 2018 —

Если гений опережает время, его ждет слава и признание. Или трагедия и крах. Почти весь гардероб современной женщины создал человек, чья карьера в мире моды началась почти 70 лет назад. И Иву Сен-Лорану пришлось расплачиваться за свой дар.

Читать далее ⇒

Все материалы рубрики ⇒

 

Комментарии к статье «Сеяние разума»

На Земле уже миллионы лет существует коллективный разум, но это вовсе не разум Homo sapiens. Он умеет решать математические задачи, строить карты и состоит из тысяч крошечных существ без мозга — слизевиков. Кто они такие?

Для добавления комментария необходимо авторизироваться, используя:

Приветствую, гость!   Вход

Последние новости

18 октября 2018

Новый старый праздник

На трассе сгорел грузовик

В Славянском районе на пожаре погиб мужчина

В Славянске новый военный комиссар

Удобрения – главный залог успеха хорошего урожая

Отопительный сезон начнется на неделю позже

«Разблокировка» карточки обошлась жительнице Славянска в 5 тысяч гривен

На Химике «Славгорводоканал» провел сверку и отключил должников

На Новосодовской, 15 канализация затопила бойлерную

На улице Батюка возобновилось благоустройство газона

Аренда автобуса с “Днепр-Море” - надежно, комфортно, безопасно

На Химике появилась «Аллея семейного отдыха»

На «Локомотиве» будет новое футбольное поле, в бассейне - ионизированная вода и лифт

Уровень ксенофобии в Славянске - один из самых низких в стране

Кто и зачем может стать подопечным терцентра

Реконструкция парка: продолжение следует

Мэр Славянска ответил на обвинения в «махинациях»

Порчу своего поздравительного билборда Вадим Лях расценил как хулиганство

Извитая тема извилин

17 октября 2018

Сборная Украины по футболу повысилась в классе

Соревнования по самбо и рукопашному бою

В Славянске состоялся легкоатлетический кросс

Ксения Дарчук и Алина Шилова – бронзовые призеры чемпионата Украины по дзюдо

Кубок Украины по пауэрлифтингу по версии WPA

Григорий Григоренко выполнил норматив мастера спорта международного класса Украины

Новые достижения спортсменов БК «Триада»

Особенности подготовки автомобиля к зимней эксплуатации

15 октября 2018

Три основы плана окончания войны на Донбассе

12 октября 2018

В Дружковке на взятке задержали начальника полиции и отдали на поруки

В аварии погиб сын мэра Лимана

Охотники за металлом разобрали километр ж.-д. пути

 
Loading...



Славянск TOP-20
Top