Physarum de muchas cabezas

Physarum de muchas cabezas

Plasmodium Physarum polycephalum
clasificación cientifica
Dominio:eucariotasTesoro:amebozoaTipo de:EvoseaInfratipo:mixomicetosClase:mixomicetosOrdenar:FizaráceasFamilia:FizaráceasGénero:fizarumVista:Physarum de muchas cabezas
nombre científico internacional
Physarum polycephalum Schwein.

Physarum polycephalum [1] ( del lat.  Physarum polycephalum ) es una especie de mixomicetos de la familia Fizaraceae . Es un organismo modelo común en genética , fisiología y bioquímica , así como uno de los organismos más estudiados [2] .

El nombre genérico Physarum se deriva de otro griego. φυσα - "burbuja". Epíteto específico lat.  polycephalum significa "muchas cabezas" [3] .

La especie ganó gran popularidad después de su presentación en el zoológico de París , donde el organismo recibió el nombre de "gota" ("moco", "gota"). Recibió este nombre en honor a la película de terror "The Drop ", donde un limo extraterrestre captura ciudades enteras, absorbiendo todo lo que encuentra en el camino [4] [5] .

Descripción

Plasmodio

La etapa vegetativa del physarum de muchas cabezas es un plasmodio (una célula grande con muchos núcleos), que tiene un color amarillo brillante o amarillo verdoso. Cepas blancas conocidas obtenidas en laboratorio [6] .

Esporulación

La esporulación es un esporangio sobre patas translúcidas amarillentas, raramente sésiles, ligeramente alargadas. En una pierna hay varios esporangios, que forman una estructura que se asemeja a una morilla . Las esporulaciones amarillas o blanquecinas alcanzan una altura de hasta 1,5 mm, cada esporangio individual tiene hasta 0,4 mm de diámetro. Peridio de una sola capa, delgado, membranoso, densamente ornamentado con escamas de cal blancas o amarillentas. Hipotalo pardo rojizo, discreto. El capilio es denso, más bien elástico, de nódulos angulares blancos o amarillentos llenos de cal y conectados por muchos túbulos vítreos. Las esporas en la masa son de color negro, marrón violeta a la luz transmitida, esféricas, con una cubierta uniformemente engrosada, de 9 a 11 micrones de diámetro. Cubierto de pequeñas verrugas, formando de 2 a 4 esporas en la parte visible de la espora [6] .

Ecología

Forma una extensa esporulación en la madera podrida, a menudo en los cuerpos fructíferos de los basidiomicetos . La esporulación se forma en sustratos cercanos, a menudo atípicos [6] .

Movimiento

El movimiento de plasmodio es proporcionado por la interacción de actina y miosina con la participación de iones Ca 2+ [ 7] . Las contracciones de estas proteínas empujan el citoplasma de las hebras en la dirección del movimiento del plasmodio. Al igual que en los músculos animales, el trabajo de las proteínas contráctiles requiere ATP para convertir la energía química en energía mecánica.

"Intelecto"

Encontrar el camino más corto

Plasmodium de physarum de muchas cabezas es capaz de elegir la distancia más corta entre las fuentes de alimento. En los experimentos, se colocaron pequeños trozos de Plasmodium fisarum en un laberinto. Cuando llenaron todo el espacio del laberinto, se colocaron dos bloques con avena triturada en la entrada y la salida. En cuatro horas, las hebras citoplasmáticas en pasajes sin salida y más largos se volvieron más delgadas y desaparecieron. Después de otras cuatro horas, el Plasmodium formó un solo cordón grueso a lo largo del camino más corto entre las fuentes de alimento. Los autores del trabajo concluyeron que el fizarum tiene un intelecto primitivo [8] . Sin embargo, en algunos casos, Plasmodium elige un camino más largo, ya que la elección del camino ocurre en un solo paso, sin calcular todas las soluciones posibles. Además, el comportamiento de los mixomicetos en el laberinto puede describirse en términos del gradiente de señales alimentarias [9] .

Un experimento similar se llevó a cabo en 2010. Los investigadores colocaron Plasmodium physarum en un mapa del centro de Japón , en el que se ubicaron las fuentes de alimentos en los sitios correspondientes a las 36 ciudades más grandes. En áreas correspondientes a montañas y lagos, se dirigía luz de intensidad variable, que el Plasmodium evita. En busca de alimento, el mixomiceto primero ocupó todo el espacio libre y luego dejó solo gruesas hebras citoplasmáticas correspondientes a vías férreas. La red de transporte que creó repitió casi por completo la red de transporte existente en Japón [10] . Las redes de transporte de Gran Bretaña [11] , España y Portugal [12] , así como el Imperio Romano en los Balcanes [13] se modelaron de la misma manera . Algunos autores sugieren utilizar modelos similares para buscar calzadas romanas aún no descubiertas [14] .

Memoria y aprendizaje

Physarum Plasmodium demuestran la capacidad de recordar el impacto sobre ellos. Entonces, en un experimento realizado en 2008, se colocó un moho mucilaginoso en un camino estrecho en una incubadora con temperatura y humedad controladas. Myxomycete migró a lo largo de la pista en condiciones favorables. Luego, las condiciones se cambiaron a condiciones más secas y frías tres veces a intervalos regulares, lo que provocó una desaceleración en el movimiento del mixomiceto. Como resultado, en condiciones favorables, también desaceleró su movimiento en el momento en que se esperaba la próxima estimulación. Si no hubo más estimulación, fizarum "se olvidó" de ella después de 2 ciclos. Pero cuando se repetía, el plasmodio se ralentizaba de nuevo, a la espera de una nueva estimulación [15] .

Notas

  1. ↑ Gorlenko M.V. , Bondartseva L.V. y otros, Hongos de la URSS . - M. : Pensamiento, 1980. - S.  29 . — 303 pág.
  2. ↑ Novozhilov Yu.K. , Gudkov A.V. Class Eumycetozoa // Protists: Guide to Zoology. - San Petersburgo. : Nauka, 2000. - T. 1. - S. 443. - 679 p. — ISBN 5-02-025864-4 .
  3. ↑ Cálculo biológico Werner LC de Physarum. De DLA a Voronoi adaptable espacial  // Computing for a better tomorrow - Actas de la 36.ª Conferencia eCAADe, Universidad Tecnológica de Lodz, Lodz, Polonia, 19-21 de septiembre de 2018. - Łódź, 2018. - Vol. 2.- Pág. 531-536. - ISBN 978-94-91207-16-7 . -doi : 10.14279 / depositonce-7675 . Archivado desde el original el 25 de octubre de 2019.
  4. ↑ En París, encontraron un "moco" inteligente sin cerebro, como de un horror del siglo XX . Consultado el 24 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 24 de octubre de 2019.
  5. ↑
  6. ↑ 1 2 3 Gmoshinsky V.I. , Dunaev E.A. , Kireeva N.I. Clave para los myxomycetes de la región de Moscú. - M. : ARCHE, 2021. - S. 299-300. — 388 pág. - ISBN 978-5-94193-089-0 .
  7. ↑ D. A. Smith, R. Saldana. Modelo del oscilador de Ca2+ para transmisión de lanzadera en Physarum polycephalum  //  Biophysical Journal. - 1992-02. — vol. 61 , edición. 2 . — págs. 368–380 . -doi : 10.1016 / S0006-3495(92)81843-X . Archivado desde el original el 12 de julio de 2022.
  8. ↑ Toshiyuki Nakagaki, Hiroyasu Yamada, Ágota Tóth. Laberinto de resolución por un organismo ameboide   // Naturaleza . — 2000-09. — vol. 407 , edición. 6803 . — Pág. 470–470 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 35035159 . Archivado desde el original el 7 de enero de 2022.
  9. ↑ A. Adamatzky. Slime Mould Resuelve Maze in One Pass, Assisted by Gradient of Chemo-Attractants  // IEEE Transactions on NanoBioscience. — 2012-06. - T. 11 , n. 2 . — S. 131–134 . — ISSN 1558-2639 1536-1241, 1558-2639 . -doi : 10.1109/ TNB.2011.2181978 . Archivado desde el original el 2 de enero de 2022.
  10. ↑ Atsushi Tero, Seiji Takagi, Tetsu Saigusa, Kentaro Ito, Dan P. Bebber. Reglas para el diseño de redes adaptativas inspiradas biológicamente   // Ciencia . — 2010-01-22. — vol. 327 , edición. 5964 . — págs. 439–442 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . -doi : 10.1126 / ciencia.1177894 . Archivado desde el original el 4 de enero de 2022.
  11. ↑ Andrew Adamatzky, Jeff Jones. PLANIFICACIÓN DE CARRETERAS CON MOHO DE BABA: SI PHYSARUM CONSTRUYE AUTOPISTAS, SERÍA LA RUTA M6/M74 A TRAVÉS DE NEWCASTLE  //  International Journal of Bifurcation and Chaos. — 2010-10. — vol. 20 , edición. 10 _ — pág. 3065–3084 . — ISSN 1793-6551 0218-1274, 1793-6551 . -doi : 10.1142/ S0218127410027568 . Archivado desde el original el 4 de enero de 2022.
  12. ↑ Andrew Adamatzky, Ramón Alonso-Sanz. Reconstrucción de autopistas ibéricas con moho mucilaginoso  (Inglés)  // Biosystems. — 2011-07. — vol. 105 , edición. 1 . — págs. 89–100 . -doi : 10.1016/ j.biosystems.2011.03.007 . Archivado desde el original el 7 de julio de 2022.
  13. ↑ Vasilis Evangelidis, Michail-Antisthenis Tsompanas, Georgios Ch. Sirakoulis, Andrew Adamatzky. El moho del limo imita el desarrollo de las vías romanas en los Balcanes  (inglés)  // Journal of Archaeological Science: Reports. — 2015-06. — vol. 2 . — pág. 264–281 . -doi : 10.1016/ j.jasrep.2015.02.005 . Archivado desde el original el 8 de marzo de 2022.
  14. ↑ Vasilis Evangelidis, Jeff Jones, Nikolaos Dourvas, Michail-Antisthenis Tsompanas, Georgios Ch. Sirakoulis. Máquinas Physarum que imitan una red de carreteras romanas: el enfoque 3D  //  Scientific Reports. — 2017-12. — vol. 7 , edición. 1 . — Pág. 7010 . — ISSN 2045-2322 . -doi : 10.1038 / s41598-017-06961-y . Archivado desde el original el 4 de enero de 2022.
  15. ↑ Tetsu Saigusa, Atsushi Tero, Toshiyuki Nakagaki, Yoshiki Kuramoto. Las amebas anticipan eventos periódicos  (inglés)  // Cartas de revisión física. - 2008-01-03. — vol. 100 , edición. 1 . — Pág. 018101 . - ISSN 1079-7114 0031-9007, 1079-7114 . -doi : 10.1103 / PhysRevLett.100.018101 .