生活在潮湿灌木丛中的一种滑溜溜的黄色粘液正在继续考验我们对决策意味着什么的理解。
多头绒泡菌新的研究发现，又名多头粘菌，在决定要去哪里之前，会用身体来感知周围的环境。 这是令人印象深刻的列表中的最新一个单细胞生物让我们大吃一惊的方式最近。
“人们越来越感兴趣绒泡菌因为它没有大脑，但它仍然可以执行许多我们与思考相关的行为，”神经科学家 Nirosha Murugan 说加拿大阿尔戈马大学。
“弄清楚原始智能生命如何进行这种类型的计算可以让我们更深入地了解动物认知和行为的基础，包括我们自己的认知和行为。”
多头假单胞菌是一个好奇的小有机体。 它实际上根本不是一种真菌；而是一种真菌。 它也不是动物或植物。 它属于原生生物王国 - 基本上任何不属于其他三个王国的东西。 它生活在森林地面等黑暗潮湿的环境中，有助于有机物的分解并将其回收到食物网中。
绒泡菌它的生命始于许多单独的细胞，每个细胞都有自己的细胞核。 这些细胞合并形成疟原虫，这是一种大型单细胞，含有数百万甚至数十亿个在细胞质液中游动的细胞核。 这是生命的营养阶段，原生生物在这个阶段移动、进食和生长。
这也是一个阶段多头假单胞菌表现出一些奇怪的行为。 科学家观察到了解决迷宫， 和记住新物质数月。 它还可以记住地点它之前在其中发现了食物， 和与其他粘菌团分享记忆。 对于没有大脑或神经系统的东西来说，这是相当不可思议的。
之前的大多数研究都涉及某种激励，例如原生生物不喜欢的化学物质、光或食物奖励。 穆鲁加和她的团队想知道如何多头假单胞菌在没有这些线索的情况下，仅根据其物理环境做出决定，因此他们设计了一个实验来找出答案。
（Nirosha Murugan，塔夫茨大学 Levin 实验室和哈佛大学 Wyss 研究所）
他们放置了样品多头假单胞菌在培养皿中，在普通琼脂凝胶上。 在盘子的一侧，放置了一个小玻璃盘。 另一方面，三个玻璃圆盘并排放置在一起。 这些盘子被放置在黑暗的房间里——粘菌最喜欢的光线环境——然后由它们自己的设备处理。
在最初的 12 个小时左右，多头假单胞菌向各个方向均匀生长。 然后，到 24 小时时，70% 的样本都向三片圆盘生长，而不是向一个圆盘生长。
进一步的实验揭示了更多的奇怪之处。 当三个圆盘堆叠在一起而不是并排时，粘菌就失去了它的偏好，以大致相同的速度向一侧或另一侧生长。 这似乎表明，不仅仅是质量导致了粘菌偏爱三个并排的圆盘。
计算机建模揭示了另一个因素。 当并排放置在弹性琼脂凝胶上时，三个圆盘使凝胶变形与堆叠放置时不同，就像在蹦床上彼此相邻放置的三个重物将导致与堆叠重物不同的应变模式。
研究小组确定，琼脂凝胶中的这种应变模式是多头假单胞菌走向。
“想象一下，您晚上在高速公路上行驶，寻找一个可以停下来的城镇。您会在地平线上看到两种不同的光排列：一个亮点和一组不太亮的点。而单个点是更亮的是，点群照亮了更广阔的区域，更有可能表明是一个城镇，”工程师理查德·诺瓦克说维斯研究所的。
“这个例子中的光模式类似于我们模型中不同质量排列产生的机械应变模式。”
（Nirosha Murugan，塔夫茨大学 Levin 实验室和哈佛大学 Wyss 研究所）
鉴于多头假单胞菌没有神经系统，下一个问题自然是，粘菌如何能够感知这种应变模式。 事实证明，这与有机体的运动和内部交流有关。
里面的细胞质多头假单胞菌不是静态的，而是以脉冲的形式移动。 其静脉壁收缩，充当蠕动泵，将液体从一个区域推到另一个区域。 其他动物，例如哺乳动物，其细胞膜中含有称为 TRP 蛋白的分子，可以检测拉伸。
因此，研究人员决定给予多头假单胞菌TRP 阻断剂，看看会发生什么。
果然，原生生物失去了辨别一个玻璃盘和三个并排玻璃盘的能力。 在一项新的试验中，71% 的样本向培养皿的两侧移动。 这表明 TRP 蛋白之类的东西在其中发挥着作用多头假单胞菌。
“我们发现这种粘菌利用生物力学来探测周围环境并对其做出反应，这突显了这种能力在生物体中进化得有多早，以及智力、行为和形态发生之间的密切关系。”生物学家迈克·莱文说维斯研究所的。
“这项工作在绒泡菌提供新模型？ 探索进化如何利用物理学来实现驱动形式和功能的原始认知。”
该研究发表于先进材料。
