Blob este “numele” pe care cercetătorii de la CNRS (Centrul Naţional de Cercetare Stiinţifică, din Franţa) l-au dat unui organism unicelular, nici animal, nici vegetal, care este capabil să “înveţe”, chiar dacă nu are creier şi ale cărui caracteristici continuă să provoace stupefacţie în rândul specialiştilor.
Biologii i-au spus “blob” (inspirându-se din titlul unui film american, cu o creatură “indestructibilă, indescriptibilă” sau din limbajul software-urilor) pentru că nu au ştiut unde să-l încadreze şi cum să numească altfel această celulă uriaşă, această formă de viaţă care ştie să “înveţe”, să-şi “amintească”, să transmită congenerilor ceea ce “ştie” şi care pare a reprezenta un potenţial uriaş pentru cercetarea ştiinţifică, mai ales în găsirea unor tratamente pentru vindecarea cancerului.
Ce este un Blob?
Denumirea ştiinţifică a unui blob este Physarum polycephalum – o formă de viaţă unicelulară (o celulă imensă), nici ciuperca, nici plantă, nici animal, care trăieşte în păduri, de sute de milioane de ani, pe sub frunzele uscate sau acoperind crengile arborilor. Poate avea diverse forme şi culori (frecvent, de culoare galbenă), o consistenţă gelatinoasă, se hrăneşte, se deplasează şi poate să-şi dubleze talia într-o singură zi, ajungând până la aproximativ 10 metri pătraţi. Dacă acest organism este tăiat în mai multe bucăţi, se regenerează.
Un blob are, aşadar, o singură celulă, imensă, şi nenumărate nuclee. Se poate diviza/înmulţi rapid, acoperind suprafeţe de metri pătraţi, este nemuritor.
Principala faza vegetativă a unui blob este plasmodiul, o masă plasmatică, formată din reţele de vene protoplasmice, care distribuie substanţele nutritive, cu mai multe nuclee şi cu învelişul format dintr-o singură membrană. Când se hrăneşte, un blob înconjoară substanţele nutritive şi secretă nişte enzime, pentru a le digera. În perioadele în care condiţiile de mediu sunt nefavorabile, un blob intră într-o stare latentă, protectoare.
Deplasarea se face printr-o mişcare a citoplasmei de “du-te-vino” (“shuttle streaming”), la intervale de două minute aproximativ. Un blob secretă şi un mucus care îl protejează de deshidratare, dar care are şi un rol repulsiv, astfel încât să nu exploreze de două ori acelaşi loc. Această “memorie” spaţială îi permite să se deplaseze în jur de un centimetru pe oră.
Ceea ce au analizat şi măsurat cercetătorii de la CNRS, la un blob, este capacitatea acestui organism de a “evolua” în comportamentul său. Despre bacterii, de exemplu, se ştie că au proprietatea de a se adapta la mediu, dar acest fapt se produce de-a lungul mai multor generaţii şi este rezultatul unui proces de evoluţie, nu o formă de manifestare a “inteligenţei”.
Un blob – un organism unicelular capabil să înveţe fără creier
Urmărind comportamentul unui blob, cercetătorii încearcă să demonstreze că originea inteligenţei se află în memoria celulară. De pildă, în timpul unui experiment, pe durata a nouă ore, mai multe astfel de organisme unicelulare trebuiau să traverseze diverse substanţe amare, inofensive, înainte de a ajunge la o sursă de hrană. Un grup trebuia să treacă peste un “pod” de chinină, altul peste un “pod” de cafeină sau de sare, iar un al treilea nu avea de trecut niciun obstacol.
Dacă, la început, aceste protiste (organisme unicelulare) numite blob, erau reticente la trecerea barierelor cu substanţe amare, odată cu trecerea zilelor au “învăţat” că nu sunt periculoase şi le-au traversat din ce în ce mai repede, iar la capătul a şase zile, primele două grupe se comportau precum cel de-al treilea, care nu avea de traversat nicio substanţă.
Fiecare blob a învăţat, aşadar, că substanţele nu erau periculoase, după ce s-au confruntat de mai multe ori cu aceeaşi situaţie, fenomen care, în comportamentul fiinţelor vii, se numeşte deprindere. După alte două zile, fără a intra în contact cu substanţele amare, organismele unicelulare manifestau comportamentul iniţial de neîncredere.
Două echipe de cercetători, japonezi şi unguri, pe de altă parte, în altă serie de experimente, au constatat că un blob este capabil să se orienteze într-un labirint, identificând cel mai scurt drum posibil între două surse de hrană. Japonezii au avut ideea de a plasa surse de hrană pe o suprafaţă în care erau înscrise/desenate diverse oraşe din regiunea Tokyo şi, urmărind traseul unui blob, au găsit soluţii optime pentru staţiile feroviare.
Alte experimente au evidenţiat, de asemenea, utilizând surse de lumină asociate hranei unui blob, că acesta reacţionează întotdeauna, în acelaşi fel, la acelaşi stimul. Pe baza acestor observaţii a fost avansată posibilitatea de a se crea un model ideal pentru viitoarele instrumente bio-informatice.
Pe de altă parte, s-a deschis şi un alt câmp de cercetare, legat de întrebarea dacă şi alte organisme simple, precum viruşii şi bacteriile, au capacitatea de “învăţare”, ceea ce ar putea conduce la rezultate spectaculoase în privinţa tratării unor boli.
Când doi blobi fuzionează, unul îl “învaţă” pe celălalt
Capacitatea de învăţare şi memoria sunt elemente-cheie în lumea animală. A învăţa lecţii prin experienţă şi adaptarea comportamentului în funcţie de acestea sunt aspecte vitale pentru orice fiinţă care trăieşte într-un mediu în continuă schimbare. Aceste manifestări sunt considerate a fi apanajul fiinţelor dotate cu creier şi sistem nervos.
Într-o altă etapă a experimentului menţionat anterior, s-a putut observa că, deşi un blob (Physarum polycephalum) nu are creier sau sistem nervos, poate chiar să transmită ceea ce a învăţat, fuzionând temporar cu congenerii săi.
S-au combinat blobi “experimentaţi” (care trecuseră prin chinină, cafeină sau sare) cu blobi “naivi”/”neexperimentaţi”, pentru a fuziona, după care au fost puşi din nou în faţa substanţelor. Surpriza a fost că blobii micşti erau mai rapizi decât cei “naivi”, la fel de rapizi ca cei “experimentaţi”. Era de ajuns ca un singur blob “experimentat” să facă parte din această ecuaţie, pentru că “învăţătura” să fie transmisă. Analiza la microscop a arătat că între un blob şi altul s-a format un fel de “venă”, prin care era transmisă informaţia. O astfel de “venă”, dacă este îngustă, este semnul unei respingeri, dacă este largă, reprezintă un comportament normal.
Nu se ştie însă dacă transferul de informaţie s-a făcut prin transcripţia ARN sau prin schimbul de proteine. Dacă se va demonstra că un astfel de organism unicelular poate face transfer de informaţie fără a poseda sistem nervos, în cercetare se vor deschide căi nebănuite.
Physarum polycephalum (blob) şi robotica
Particularităţile comportamentale ale Physarum polycephalum au fost valorificate de către o echipă de cercetători de la Universitatea Southampton, Marea Britanie, pentru proiectarea şi fabricarea unui robot hexapod, care evită lumina, pentru a se refugia în zone cu umbră.
Klaus-Peter Zauner, de la departamentul Electronics and Computer Science, în colaborare cu alţi cercetători de la Universitatea Kobe, din Japonia, au avut ideea de a face din Physarum polycephalum, care se deplasează ca o amibă, “pilotul” ideal pentru robotul cu şase picioare.
S-a acoperit o suprafaţă în formă de stea, aflată deasupra unui circuit, cu plasmodiu (Physarum polycephalum) şi aceasta a fost conectată la un robot cu şase picioare, prin intermediul unui computer. Când blobii au fost expuşi unei surse de lumină şi aveau reacţia de retragere, mişcarea era înregistrată de către circuit şi transmisă către picioarele robotului, unde erau fixate celule fotoelectrice. Robotul se îndepărta astfel şi el de sursa luminoasă, reproducând mecanic mişcarea plasmodiumului.
“La scară nanometrică – sublinia Klaus-Peter Zauner – trebuie să învăţăm să lucrăm cu componente autonome şi să lăsăm moleculele să acţioneze aşa cum o fac în mod natural”.
În aceeaşi măsură, experimentele cu blob (Physarum polycephalum), care au demonstrat existenţa deprinderii de a “învăţa”, la un organism unicelular, apărut în urmă cu peste 500 de milioane de ani, conduc spre o reconsiderare a cunoştinţelor despre originea învăţării, cu mult mai veche, se pare, decât cea condiţionată de existenţa sistemului nervos.
