Шнобелевская премия. Самые нелепые изобретения и не только

Эксперимент 2010 года был аналогичным по содержанию, но оформлен более красиво. На этот раз вместо пластикового лабиринта ученые взяли карту побережья Японии, положили еду на точки, обозначающие основные города страны, а слизевик поместили на место Токио. Чтобы организм не выходил за границы дозволенного, исследователи ярко осветили участки, где должен находиться океан, озера и другие природные преграды, — Physarum polycephalum боится света. Через некоторое время слизевик вырос, соединив Токио с другими городами, и получившийся организм практически полностью совпал с картой железнодорожной сети Японии. "Мы показываем, что слизевик

Physarum polycephalum формирует сети с такой же эффективностью, отказоустойчивостью и стоимостью, как и транспортные сети реальной инфраструктуры", — комментируют авторы. Другие исследователи согласны, что слизевики решают задачу по поиску оптимального пути между несколькими точками с минимальными затратами энергии и так же эффективно, как люди или компьютеры.

После лауреатов Шнобелевской премии похожие эксперименты ставили многие: например, в 2015 году слизевики воссоздали карту древнеримских дорог на Балканах, а в 2016 — построили карту колонизации Луны (предложили вариант теоретического размещения баз).

Но, наверное, самое необычное применение способностей слизистой плесени к проектированию нашли астрономы — соответствующая работа была опубликована в 2020 году. Согласно современным космологическим теориям, Вселенная похожа на объемную сеть: пустым ячейкам сети соответствуют участки с пониженной плотностью вещества, а ниткам, из которых сеть сплетена, — области, вдоль которых расположена основная доля вещества. Проблема заключается в том, что в поле зрения телескопов попадают только самые крупные и яркие объекты, расположенные вдоль "нитей" (или филаментов — так их называют специалисты), а основное вещество существует в форме разреженного газа, который невозможно увидеть или зафиксировать. Как же понять, по каким траекториям "проложены" нити-филаменты? Астрономы взяли цифровую модель поведения слизевика и применили ее к трехмерной карте Вселенной, на которой были обозначены более 37 тысяч галактик. Ученые ввели новое правило — они захотели, чтобы слизевик выбирал не единственно верный (кратчайший) путь, а строил вероятностную схему нитей Вселенной. Благодаря этой работе получилась карта распространения паутины вещества от галактики к галактике. Совместив результаты моделирования с имеющимися данными о расположении газа во Вселенной, авторы увидели, что модель весьма точна.

Но, разумеется, слова ученых про "примитивный интеллект" слизевиков весьма спорны. Как мы помним, один из главных аргументов противников теории "разумных растений" — это то, что у цветов и деревьев нет ни нервной системы, ни головного мозга, ни иных органов, которые могут обеспечить мыслительный процесс. Со слизевиками то же самое — этот одноклеточный организм (или их колония) похож скорее на гриб или на плесень, но никак не на разумное существо. Тем не менее, слизевики умеют не только строить транспортные карты и помогать астрономам — они способны чувствовать время, учиться и даже передавать знания соплеменникам.

В одном эксперименте ученые, среди которых снова были шнобелевские лауреаты Накагаки и Тэро, обдували организм сухим воздухом каждые 60 минут. Слизевикам такие воздушные ванны не очень нравятся: под воздействием воздуха они замедляют свой рост. После двух-трех процедур слизевики начинали самостоятельно сдерживать скорость распространения каждые 60 минут. Еще один опыт 2019 года продемонстрировал способность Physarum polycephalum

"запоминать" различные вещества, например соль, которую слизевики очень не любят. В течение шести дней исследователи держали организмы в соленой среде, чтобы те привыкли к новым условиям и смирились с ними. В итоге концентрация соли в этих слизевиках примерно в десять раз превышала нормальную, а сама плесень приобрела способность спокойно пересекать посоленные участки поверхности. Привычка сохранилась даже после того, как слизевики были введены в своеобразную "спячку" (вегетативное состояние, которое возникает при нехватке воды и питания — организм "усыхает", теряя около 50 % белков, 40 % ДНК и 65 % РНК), а через месяц помещены в питательную среду и возвращены к жизни.

А другой эксперимент доказал, что слизевики могут обмениваться информацией: исследователи сформировали пары из существ, которые испытали на себе непростую жизнь в соленой среде, с "неопытными" слизевиками. Организмы сливались друг с другом, и в результате плесень, получившая "инъекцию" соли из тела партнера, двигалась в неприятной среде намного быстрее, чем та, что столкнулась с солью впервые в жизни. Эта способность сохранялась и после возращения слизевиков в исходное состояние — разделения их сросшихся тел.