Smart som en slimsopp!

Slimsoppen Physarum polycephalum. (Foto: © Marcia Bhide.)

Ida Skaar, Veterinærinstituttet.

Har du lest Frank Schätzings roman Svermen (Der Schwarm)? Det er en nesten 1000 sider lang røverhistorie om en gigantisk og ukontrollerbar økologisk katastrofe som truer menneskeheten, og det er bare den på alle måter fabelaktige norske forskeren Sigurd Johanson som kan redde oss (det er litt kult da!).

Boka begynner forsiktig med rare børstemark, mystiske maneter og ville fiskestimer, før det så smått begynner å ta av med horder av giftige krabber og gale, ondsinnede hvaler. Etter hvert tar det enda mer av: kontinentalhylla i Nordsjøen raser sammen, og en enorm tsunami legger Stavanger og Trondheim øde på null tid. Samtidig rammer katastrofen flere steder i verden, også USA. Det viser seg at det er hittil ukjent intelligent liv, yrr, på de store havdypene som star bak det hele. Og fordi vi mennesker har forvaltet vår naturarv så slett, slår yrr nå grusomt og nådeløst tilbake i selvforsvar.

Yrrs karakteristika er litt ullent fremstilt, men det er en slags små, selvlysende blå organismer som kan organisere seg til store amorfe og slimaktige samfunn eller kolonier. De kan da opptre i ymse former, alt fra å strekke seg ut i tynne strenger til å anta kuleformer med kanonstyrke. Ikke så ulikt slimsopp kanskje?

Slik vokser slimsoppen Physarum polycephalum i sitt naturlige habitat. (Foto: © Bio Informatica)

Slimsoppene er kosmopolitter, og noen av dem har rocka norske navn som trollsmør og ulvemelk. Slimsoppene ble tidligere klassifisert som sopp, men siden de har mer til felles med alger har de blitt flyttet til protistene. Men de heter altså fortsatt slimsopp, de produserer sporer og noen av dem har cellevegg med kitin som soppene. Så da ser vi litt stort på det, spesielt når vi kommer over kule publikasjoner. 

Det finnes nemlig flere briljante forskere enn nevnte Sigurd Johanson, blant annet den japanske forskeren Toshiyuki Nakagaki. Han jobber med slimsoppen Physarum polycephalum (hvilket betyr flerhodet) og var den første på banen med forsøk som indikerte at flerhodede slimsopper kanskje også kunne bruke hodene smart. Når Physarum polycephalum skal skaffe seg mat, enten det er i skoger rundt om i verden eller på næringsagar på laben, lager den protoplasmiske, forgreinede rør av slim som den strekker ut mot maten, og som etterlater seg slimete spor. Forskerne la merke til at slimsoppen konsekvent søkte mot nye matfat og unngikk de klissete områdene der den allerede hadde vært. Kanskje slimsoppen brukte sporene til å huske hvor den hadde vært?

Slimsoppen før, under og etter den har funnet den korteste veien til matfatet. (Foto: © Nature/AAAS)

Toshiyuki Nakagaki og kollegene hans plasserte derfor slimsopp i kvadratiske labyrinter av plast. Og slimsoppen vokste villig vekk og fylte ut all tilgjengelig plass. Så satte forskerne ut fristende matpakker i hver ende av labyrinten. Fire timer senere var blindveikorridorene tomme og soppen befant seg utelukkende langs den kortest mulige veien mellom de to matpakkene. 

Her er slimsoppens bevis for at Tokyos metronett er effektivt. (Foto: © SCIENCE/AAAS)

Dette var jo spennende, så i oppfølgende forsøk plasserte forskerne havregryn eller andre godbiter på agarplater i tilsvarende posisjoner som store byer og tettsteder. Geografiske begrensninger som vulkaner og vannforekomster ble simulert ved å legge ut salt eller andre uhumskheter. I løpet av få dager hadde slimsoppen laget en miniatyrutgave av Tokyos jernbanenett eller motorveiene i USA, Canada, Storbritannia, Spania, Mexico, Nederland og Brasil. Skal man tro slimsoppen har Canada et mer effektivt veinett enn USA. Akkurat som ingeniører som vil lage effektive transportsystemer utnytter slimsoppen de mest energiøkonomiske rutene. Forskerne ble så imponert over slimsoppenes atferd at de har foreslått å bruke slimsopp for å planlegge fremtidens veinett. Visstnok kan slimsoppene også håndtere andre komplekse matematiske utfordringer som å lage et Voronoi-diagram eller en Delaunay-triangulering (hva nå det måtte være), så tanken om biologiske datamaskiner basert på slimsopp har også blitt lansert.

Andre eksperimenter tyder på at slimsoppene har en slags rudimentær intern klokke som den kan bruke for å forutse og forberede seg for fremtidige miljøendringer. Tetsu Saigusa plasserte en P. polycephalum i et spor i en agarplate i et varmt og fuktig miljø (slimsopp trives best i høy fuktighet). Slimsoppen krøp langs sporet, men hver halvtime ble både temperatur og fuktighet redusert. Det førte til at slimsoppen respondere med å bevege seg saktere for å spare energi. Selv når disse endringene opphørte bremset slimsoppen likevel ned hver halvtime for tilslutt å stoppe helt opp.

Slimsoppen velger den sunneste matpakka! (Foto: © Audrey Dussutour, University of Paul Sabatier.)

Og som ikke det var nok å både navigere og planlegge (og vissnok også skape slimsopp-punk!) er slimsoppene effektive på enda flere måter. Den beste dietten for slimsopp består av to tredjedeler protein og en tredjedel karbohydrater. Audrey Dussutour ved University of Paul Sabatier i Frankrike plasserte slimsopp i sentrum av en skål med forskjellige menyvalg, hver med et unikt forhold mellom proteiner og karbohydrater. Og selvsagt: slimsoppen foretrakk hver gang den mest optimale matpakka. En beundringsverdig standhaftighet. 

Slimsoppene ble utviklet for minst 600 millioner, kanskje en milliard, år siden, lenge før selv det enkleste nervesystem var utviklet. Likevel svimer ikke slimsoppene formålsløst rundt fra ett sted til et annet, de utforsker nøye omgivelsene sine og finner de mest effektive rutene mellom interessante ressurser. Med litt velvilje kan vi si at de husker, forutser og beslutter, alt helt uten hjerne. Ved å få til så mye med så lite er slimsoppene utrolig vellykkete. Mulig at yrr ikke er så helt borti natta likevel?

Powered by Labrador CMS