无脑、无脚的黏菌具有奇怪的智能和移动能力

由:Jesslyn盾牌|

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多头绒泡菌,字面意思是“多头黏菌”,是一种黏菌,对光线敏感,栖息在阴凉潮湿的地方,比如腐烂的树叶和木头。伯纳德SpraggFlickr /

很长一段时间,没有人理解黏菌.需要说明的是,现在也没有人真正了解它们,但科学家现在知道,在森林里腐烂的木头上发现的这些脉动成堆的果冻是真菌,但事实上,它们与变形虫更接近。虽然没有a神经元在黏菌的整个凝胶状身体中,它们似乎能够解决相对复杂的问题。

有超过900种黏菌(黏菌门)生活在这个星球的土壤、落叶和腐烂的木头中。研究人员发现琥珀色的黏液霉菌这与你在现代森林中发现的,至少1亿年前的森林完全没有变化。一般来说,黏菌可能已经绕着地球旋转了大约十亿年。事实上,它们可能是第一批由单细胞结合而成的多细胞生物之一。

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黏菌是一个多样化的群体

黏菌是一个非常多样化的群体。有些被称为细胞黏菌,在生命的大部分时间里以单个细胞的形式生活,但在“食物短缺!”或“必须马上繁殖!”等化学信号的作用下,它们会成群聚集在一起。另一些叫做疟原虫黏菌,它们的整个生命周期都是一个巨大的有机体,被包裹在一层包含数千个细胞核的薄膜中。当成千上万的单个有鞭毛的细胞相遇并融合在一起时,就产生了这些细胞。

所有黏菌唯一的共同点是它们的生命周期与真菌大致相似,这就是为什么分类学家这么长时间以来都把它们归为真菌王国的原因。基本上,当它们从周围环境中尽可能多地吸收食物时,它们会把身体变成一簇簇孢子包,通常在茎上,有时颜色很鲜艳,叫做孢子囊.这些子实体将薄雾状的孢子散播到空气中,孢子在它们落下来的地方发芽。从这些孢子中产生的单细胞生物重新开始了黏菌的生命周期。

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孢子囊狂欢节糖黏菌的子实体或孢子囊(Arcyria玉兰)以枯死植物中常见的细菌、酵母和其他真菌为食,促进枯死植物的分解。
艾德Reschke /盖蒂图片社

“我们对‘野生’黏菌的生态学知之甚少,”坦尼娅·拉蒂(Tanya Latty)说生命与环境科学学院在一封电子邮件中。“例如,它们如何与其他有机体相互作用,以及它们在生态系统中扮演什么角色,仍然有些神秘。”

拉蒂研究了昆虫和黏菌的认知能力,尽管我们不太相信昆虫的智力,但有了黏菌,认知这一棘手的概念变得更加奇怪。

拉蒂说:“黏菌和群居昆虫都是‘分散’的系统,没有负责决策的‘领导者’。”“然而,在昆虫的例子中,每个个体都在个体层面上运作——它们有大脑——也在集体层面上运作。在黏菌中,甚至很难定义一个人是什么。”

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最常见的黏菌之一的子实体,Ceratiomyxa fruticulosa它们只有几毫米高,生活在潮湿条件下腐烂的原木上,这是一种常见的黏菌栖息地。
艾德Reschke /盖蒂图片社

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黏菌、章鱼和人类是如何学习的

我们人类依靠大脑进行认知,但其他动物即使没有像我们这样巨大的大脑,也有推理、学习、计划、解决复杂问题的能力。以……为例章鱼-一种与蛤和蜗牛密切相关的头足类动物。它有一个大脑,但它大部分的神经元分布在它柔软的身体上——主要是它的手臂。尽管如此,章鱼还是有一种不可否认的智慧:它能分辨出穿相同衣服的人类之间的区别,甚至还能分辨做一个逃脱从它的水箱中,通过排水管排出,然后返回海洋。但这种令人印象深刻的认知功能与我们人类没有生理关系——章鱼的神经处理设备与我们完全不同,因为我们的进化谱系在4.6亿年前就分离了。

但是黏菌没有大脑,甚至没有任何类似神经元的东西。尽管如此,科学家们还是可以利用疟原虫黏菌来解开迷宫。所以,虽然每种情况下的学习过程完全不同,但对黏液霉菌、章鱼和人类来说,结果可能基本上是一样的。

黏菌的一种学习能力是习惯化。你也可以这样做——你可以在几分钟后习惯冰冷的湖水的温度,或者房间里荧光灯最初令人不快的嗡嗡声——你的大脑会帮助你忽略寒冷或噪音的恼人感觉。但是单细胞黏菌多头绒泡菌能够适应他们不喜欢的环境和化学物质——酸性、多尘、干燥、咸的地方,或者像咖啡因或奎宁这样的化学物质——如果这意味着他们是因为忍耐而得到奖赏

黏菌不仅能适应不太理想的环境,如果这意味着它们会得到奖励,它们似乎也有记忆能力。多头绒泡菌——同样是习惯化研究中经常研究的物种——似乎能够记住东西。一个实验在进入休眠期之前,黏菌故意习惯于盐(一种已知的驱虫剂),表明它们在休眠一年之后,还记得如何习惯于在非常咸的环境中生活。他们似乎也能做到决定旅行的方向根据它们以前在那里遇到的食物。

等着瞧吧——再过几年,黏液霉菌就会在SAT考试中获得1200分,而科学家们也会真的我得解释一下。

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