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La muffa melmosa senza cervello affronta compiti difficili

L’organismo unicellulare non smette mai di stupire gli scienziati.

Un gruppo di scienziati guidati da specialisti dell’Università di Algoma (Ontario, Canada) ha studiato l’evoluzione del cervello su un campione insolito: le muffe melmose di Physarum Polycephalum sono state prese come oggetto modello.

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Nella tassonomia moderna, questi organismi appartengono al taxon dei protozoi e sono tra i più antichi che abitano la Terra.

Si trovano spesso nelle aree forestali umide e nel legno in decomposizione; colloquialmente le persone li chiamano “muffa viscida”. L’organismo ha attirato a lungo l’attenzione degli scienziati per le sue strane proprietà.

“Questo è un essere vivente, che è un mistero della natura . Sappiamo per certo che non si tratta di una pianta, ma in realtà non sappiamo se si tratta di un animale o di un fungo. Non ha cervello, ma è in grado di apprendere: se si uniscono due coaguli, ciascuno trasmetterà le proprie conoscenze all’altro”, ha affermato Bruno David, direttore del Museo di Storia Naturale di Parigi.

Nel nuovo lavoro, gli scienziati hanno posizionato stampi di melma al centro di piastre di Petri ricoperte di gel di agar semi-elastico. Uno o tre piccoli dischi di vetro sono stati posti sopra il gel sui lati opposti di ogni piatto.

Gli organismi sono stati lasciati crescere liberamente al buio per 24 ore, quindi il team di ricerca ha analizzato il modello di crescita.

Durante le prime 12-14 ore, la muffa mucosa si è mossa in modo uniforme in tutte le direzioni, ma poi ciascuno dei campioni ha “gettato” un ramo particolarmente lungo che si è allungato sulla superficie del gel nella direzione di tre dischi nel 70% dei casi .

I dischi simboleggiavano materiale potenzialmente interessante per il corpo come luogo di vita, ma non era chiaro come potesse navigare nel terreno senza che ne fosse a conoscenza.

Sono stati condotti esperimenti con diverse variabili che mostrano differenze nel comportamento della muffa melmosa. Se i tre dischi fossero impilati uno sopra l’altro, lo stampo di melma perderebbe la capacità di vedere la triplicità e reagirebbe allo stesso modo di un singolo disco.

Questa osservazione ha permesso di scoprire che la massa dal punto di vista di Physarum è caratterizzata da alcuni altri fattori.

Il pezzo mancante del puzzle è stato trovato utilizzando simulazioni al computer, che hanno mostrato che, a seconda della posizione dei dischi, la loro massa rispetto alla superficie del gel cambia a causa di diverse combinazioni di forza, sollecitazione e deformazione.

Spiegando questi risultati con un esempio più comprensibile per il pubblico in generale, gli scienziati affermano:

“Immagina di guidare di notte in autostrada e di cercare una città in cui stare. All’orizzonte vedi due diverse fonti di luce: un punto luminoso e un gruppo di punti meno luminosi.

“Sebbene una singola luce sia più intensa, il gruppo illumina un’area più ampia, ed è qui che è più probabile che si trovi la città. La luce in questo caso è analoga ai campioni di deformazione meccanica creati dalla diversa disposizione delle masse nel nostro modello.

“I nostri esperimenti hanno confermato che Physarum può percepirli fisicamente e prendere decisioni basate non solo sull’intensità del segnale, ma su conoscenze e schemi già esistenti”.

Questo studio conferma ulteriormente che le forze meccaniche svolgono un ruolo altrettanto importante nel controllo del comportamento e dello sviluppo delle cellule quanto le sostanze chimiche e i geni.

Il processo di “meccanosensibilità” riscontrato in questo organismo semplice e senza cervello è notevolmente simile a quello osservato in tutte le specie, compreso l’uomo.

Comprendere come le creature primitive utilizzano le informazioni biomeccaniche per prendere decisioni ci consente di tracciare il percorso evolutivo dei neuroni negli organismi multicellulari e aiuta anche a comprendere meglio il nostro corpo e il nostro cervello.

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