没大脑没神经,却会量子力学,这种单细胞生物简直无敌了!
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聪明,智慧,这类词语在你心目中大抵是形容那些与众不同的优秀人物的;当然,你也没有必要太过灰心,在生物学意义上,我们所有人实际都可以心安理得地享用这些词汇;再宽泛一些,我们可以说黑猩猩、乌鸦、章鱼什么的也很聪明,毕竟它们表现出了让我们惊讶的某种能力。
所有这些动物都有一个共同的特点,它们都有着发达或比较发达的大脑,可以思考、计算利弊和风险,对人类来说,这个大脑更是可以理解超乎想象的东西,思考生命、宇宙及所有的一切。然而,有一种生物,没有大脑,甚至只是一种单细胞的原生生物,科学家们也把聪明一词安在了它的头上,啊不,它没有头,应该说安在了它的身上,这是怎么回事呢?
这种生物就是多头绒泡菌( Physarum polycephalum),又名黏菌,是一种粘液霉菌,栖息在阴凉,潮湿的地方,比如腐烂的叶子和原木上——等等,你说这种聪明的生物竟然是一种霉菌,有没有搞错啊?
没有搞错!黏菌实际是一种真核微生物,介于动物和真菌之间。它没有大脑,只有一个多核细胞,通常呈黄色,并以真菌孢子、细菌、其他微生物或有机物碎块为食。在食物充足的情况下,它可以像变形虫一样四处爬行,细胞核不断分裂,形成重几百克,覆盖面积达1平方米的生物体,最重的甚至达到了几十公斤。
多头绒泡“君”之所以被科学家们认为聪明,是因为它在寻找食物的爬行过程中,会根据不规则的食物源,“科学”地计算,以最短的路径高效地找到食物;并且科学家们将食物放在迷宫里的时候,它还会伸出数百卷须,按照量子力学对历史求和的思想,遍历所有可能的路径,直到找到食物,然后再缩回所有进入死胡同的卷须!
你可能会说,这好像看不出来有多聪明吧,就是到处撒网,广泛捕鱼嘛。问题是日本的科学家们曾将它放到以东京为模型的塑料板上,然后在主要交通节点放上食物,这货居然很快就用卷须把食物连接起来,形成了一个四通八达的营养输送网络,吃得津津有味。科学家们然后把东京的铁路交通网络拿来和它一对照,我勒个天!竟然有着惊人的相似性,而且它还创建了更多的线路,比无数人类最优秀的工程师设计的铁路网络更具弹性,设置更优!
消息传出,全世界科学家都一片哗然,很快西班牙高速公路网、美国高速公路网、非洲公路网等被拿来做实验,结果你大抵也猜到了,黏菌建的吃饭网不但主干线差不多,还额外增加了很多备份线路以容错,防备食物输送线路被中断吃不到饭的情况发生。
此后对黏菌的研究还表明,它可以记住时间——科学家每隔30、60、90分钟分别降低温度和湿度,黏菌因为更喜欢炎热潮湿的环境,就会放慢扩散的速度;然而科学家们停止调整温度和湿度后,它依然会按30、60、90分钟的时间间隔放慢速度。当科学家们放入不同的食物时,所有黏菌都会找到它最喜欢营养价值最高的食物享用。
黏菌的计算能力真是令人叹为观止,一些科学家甚至打算用它来制造生物计算设备。不过我觉得黏菌最大的用处实际是进行规划城市,一些燕麦片和必要的实验器材,几天之内就能出来一个最优化的城市交通设计方案,还有什么比它更神奇更有效率的呢。
一个没有大脑和神经系统的底层生物,其“聪明才智”究竟是通过何种机制形成的呢?未来或许会有更多的故事发生吧。
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