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黏液霉菌通过菌斑网络融合交换信息

发布时间:2020-03-23   来源:网络整理    
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majer @ 2019.04.26 , 15:00

黏液霉菌通过菌斑网络融合交换信息

黏液霉菌或许是我们星球上最奇特的生命形式之一。它们既不是植物、动物,也不是真菌(原文如此,但一般霉菌都归类到真菌里),而是原生生物界下几种复杂的单细胞变形虫。它们能够生长、移动,甚至表现出某种智慧。

虽然没有神经系统,它们也能够意识到所接触物质的特性,并保留这些知识,甚至可以将其传达给其他粘液霉菌。现在,法国国家科学研究中心(CNRS)的一组科学家已经弄清楚:粘液霉菌实际上通过菌丝来交流“信息”。

CNRS动物认知研究中心的研究人员用名为Physarum polycephalum的迷人小家伙进行了实验,它们是一种具有多个细胞核的单细胞生物,也是用来研究黏液霉菌智力活动的热门对象。

科学家曾经发现过一个线索。他们之前曾观察到在与其他霉菌相互接触并融合彼此的菌斑网络时,会将承载信息的物质交换给其他霉菌。

所以下一步,他们设计了相关实验,把食物放到黏液霉菌斑块附近,但是用某种物质隔开——具体来说是盐。

实验分为几部。在第一轮中,团队培养了20组菌斑,将它们全部分成两份:实验组和对照组。在实验组中,向菌斑滴营养燕麦凝胶,该凝胶事先经过6天的盐渍。喂给对照组不含盐的燕麦凝胶。

6天后,团队化验了两组菌落中的盐含量。正如所料,实验组的盐含量是对照组的10倍。

在第二轮实验中,霉菌菌斑必须延伸过琼脂桥才能到达食物处。其中实验组的桥是咸的,对照组的琼脂桥则是不含盐的。

这一过程持续6天,然后研究人员为对照组也换上了盐桥。结果显示,实验组比对照组更快地通过了琼脂桥,表明它们已经习惯了盐分,并且知道这种物质不会伤害到它们。

最后,研究小组从这20处斑点中采集样本,在一半的培养基中注入水,另一半注入盐溶液。在仅仅2个小时之后,盐溶液中的霉菌就表现得像之前经过6天盐分适应实验中的菌斑一样。

该团队还将它们的食物转回无盐分的燕麦凝胶,观察霉菌需要多长时间才能排出盐分——大约两天内。

还有一些有趣的现象。当环境不理想时,黏液霉菌可能会处于休眠状态。虽然活性粘菌霉菌可以在2天后排出盐,但团队诱导休眠的霉菌则用了长达整整一个月。

研究人员在他们的论文中写道:“我们已经提出了非神经生物学习适应的第一个证据,并为潜在机制提供了第一个线索。”

“我们确信霉菌的适应行为只是大多数生物体共享认知能力的一个例子。正如Godfrey-Smith所说,'有很多方法来处理信息和控制行为;中枢神经系统是一种,但不是唯一的方式'。”

图说天下

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