МОСКВА, 8 окт - РИА Новости. Примитивные одноклеточные грибы-слизевики оказались способны осмысленно двигаться к цели и выбираться из несложных ловушек - стратегии их поведения могут помочь инженерам разработать универсальные алгоритмы поиска пути для роботов, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Многоклеточные животные выработали сложные алгоритмы поиска пути, позволяющие им находить дорогу к зонам размножения, источникам пищи и воды. Даже относительно примитивные существа, такие как насекомые и другие виды беспозвоночных, умеют запоминать путь длиной в десятки и сотни километров. В этом им помогает внешняя пространственная "память" в виде феромонов и других опознавательных знаков, которые они оставляют при первичной прокладке маршрута.
Группа биологов под руководством Кристофера Рида (Christopher Reid) из Сиднейского университета (Австралия) проследила за тем, как ведут себя слизевики Physarum polycephalum при движении к источнику пищи.
Слизистая плесень Physarum polycephalum представляет собой гигантский многоядерный одноклеточный организм из числа грибов миксомицетов (Myxmycetes). Большую часть жизни эти животные проводят в виде плазмодиев - гигантских одноклеточных организмов, способных к амебообразному движению. Как правило, они живут внутри гнилых деревьев и питаются бактериями и спорами других грибов.
Рид и его коллеги проверили, как плазмодий решит простейшую навигационную задачу - обход U-образного препятствия на пути к кормушке с сахаром. В процессе эксперимента биологи высаживали слизевика в чашку Петри, на дне которой было два объекта - "ловушка" из гидрогеля и питательная смесь. Авторы статьи следили за движением плазмодия, фиксируя траекторию его путешествия и время, за которое слизевик достигал цели.
Оказалось, что слизевики умеют огибать препятствия и выбираться из U-образной ловушки достаточно оригинальным способом. Проанализировав путь движения плазмодия, ученые поняли, что Physarum polycephalum использует свою визитную карточку - слизь - в качестве внешней пространственной "памяти".
Так, подопечный Рида и его коллег избегал тех участков чашки, на которой он оставил след из слизи, и предпочитал двигаться в другом направлении. По словам ученых, все плазмодии, участвовавшие в эксперименте, никогда не пересекали те участки сосуда, которые были покрыты их собственной или чужой слизью.
Биологи усложнили эксперимент - они покрывали весь сосуд слоем слизи непосредственно перед экспериментом. В этом случае многие слизевики не справились с задачей - лишь восемь из 24 плазмодиев смогли найти путь к источнику глюкозы за 120 часов эксперимента. При этом грибы дольше блуждали по контуру U-образной ловушки и не могли обойти ее, несмотря на неоднократное "облизывание" ее контура.
Как считают ученые, столь сильные различия в поведении и успешности слизевиков позволяют говорить о том, что эти организмы перемещаются не случайным образом, а используют простейший навигационный алгоритм для поиска пути к цели. По их словам, изучение этого механизма поможет инженерам и программистам научить роботов самостоятельно обходить препятствия.
