黏液菌雖然叫做“菌”，卻跟真菌、細(xì)菌沒(méi)什么關(guān)系，而是一種膠狀的變形蟲(chóng)，它們會(huì)破壞酵母菌和面包。目前，生物學(xué)家把黏液菌歸為原生動(dòng)物門(mén)，這類動(dòng)物保留著“我們尚未真正理解的一切”。澳大利亞悉尼大學(xué)克里斯·雷德說(shuō)：“它們正在重新定義智能的性質(zhì)。”
黏液菌比它們外表看起來(lái)更有智慧。尤其是其中一種被稱為“海綿寶寶”的黃色多頭絨泡菌（Physarum polycephalum），它們也能記憶、決策、預(yù)測(cè)變化，能解決迷宮問(wèn)題、模擬人造運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、挑選的食物。它們能做到所有這些事，但它們卻沒(méi)有大腦，或者說(shuō)神經(jīng)系統(tǒng)。這一現(xiàn)象不得不讓科學(xué)家重新思考，智能的本質(zhì)究竟是什么？
變形“海綿寶寶”
園丁們經(jīng)常會(huì)在后院里發(fā)現(xiàn)黏液菌，這是一種像海綿似的黃色物質(zhì)，它們附著在垃圾上或腐爛木頭上。在野生狀態(tài)下，多頭絨泡菌沿著樹(shù)葉垃圾尋找食物，并在走過(guò)的地方留下黏液。一旦發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、真菌孢子及其他微生物，它們就像1958年那部恐怖電影《變形怪體》（The Blob）中的外星怪物那樣，包圍住獵物并把它們消化掉。
在一般情況下，多頭絨泡菌像是由許多個(gè)體組成的一個(gè)大集體，它們互相合作、尋找食物，但事實(shí)上，它們都是作為一個(gè)單細(xì)胞獨(dú)自生活的。這一個(gè)細(xì)胞中包含了數(shù)百萬(wàn)的核酸、DNA小液囊、酶和蛋白質(zhì)，一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)變形專家。
多頭絨泡菌會(huì)呈現(xiàn)不同的形狀，這取決于它生長(zhǎng)的位置和方式：如果在森林里，它可能長(zhǎng)得很胖，變成一個(gè)巨大的黃色的球，也可能很不起眼，在樹(shù)葉下面留下一片芥末似的黃斑；而在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，它們會(huì)沿著瓊脂變成薄薄一層，并長(zhǎng)出像珊瑚似的漂亮分枝。
早在30多年前，生物學(xué)家就把黏液菌帶進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，研究它們的運(yùn)動(dòng)方式，發(fā)現(xiàn)它們的肌肉是在分子水平上運(yùn)作。一開(kāi)始，人們根本想不到它們會(huì)發(fā)出聲音，而且還表現(xiàn)得好像很有智慧。
穿越迷宮能手
2000年，日本北海道大學(xué)的中垣俊之（音譯）和三枝哲（音譯）等人把一個(gè)多頭絨泡菌切碎了撒在一個(gè)塑料迷宮中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一小點(diǎn)都開(kāi)始生長(zhǎng)，去尋找其他同伴，迅速充滿了整個(gè)迷宮。他們又在迷宮入口和出口處分別放了幾塊瓊脂，4小時(shí)后，黏液菌就從那些沒(méi)有口的死路上撤回了分枝，只沿著兩塊食物之間的zui短路徑生長(zhǎng)。
去年10月，雷德小組也發(fā)表了論文，揭示黏液菌在環(huán)境中是如何辨別方向的，它們所用的方式比人們所想的更。當(dāng)多頭絨泡菌沿著迷宮或森林的地面爬行時(shí)，會(huì)在身后留下半透明的黏液。雷德和同事注意到，尋食黏液菌會(huì)避開(kāi)它已經(jīng)通過(guò)的黏液區(qū)域。雷德推測(cè)，這種胞外黏液是黏液菌外部化的空間記憶，對(duì)它們起著提示作用，以便開(kāi)拓新的地方。
為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，雷德和同事把多頭絨泡菌放在培養(yǎng)皿中，并在其前面放一個(gè)干燥的醋酸纖維做的U型障礙物，擋在它們和食物之間。黏液菌無(wú)法黏在上面，或在上面爬行，只能沿著U型輪廓走才能到達(dá)食物。zui后，實(shí)驗(yàn)中的24個(gè)黏液菌有23個(gè)都到達(dá)了目標(biāo)。而在第二次實(shí)驗(yàn)中，雷德先用黏液菌的胞外黏液把培養(yǎng)皿涂了一層，然后才把黏液菌放進(jìn)來(lái)，結(jié)果只有8個(gè)找到了食物。
事先涂好的黏液迷惑了它們，讓黏液菌無(wú)法做標(biāo)記來(lái)區(qū)分走過(guò)的和沒(méi)走過(guò)的路。雷德認(rèn)為，多頭絨泡菌在迷宮里所依靠的也是黏液，先用黏液標(biāo)出迷宮入口，然后再記得哪條路是死胡同。
模擬交通網(wǎng)絡(luò)
這種在迷宮里辨認(rèn)方向的本事固然令人贊嘆，但黏液菌還能解決更復(fù)雜的問(wèn)題：它們能有效地再現(xiàn)東京地鐵網(wǎng)以及加拿大、英國(guó)和西班牙的高速路網(wǎng)！
研究人員按照地圖，在大城市的位置放了燕麥片等食物，黏液菌先是包圍了整個(gè)可吃的地方，但幾天之內(nèi)它們就縮小變細(xì)，只留下與食物連在一起的黏液分枝，而這些黏液分枝相互連接的方式，幾乎與人造的公路、鐵路線*一致，將東京、歐洲和加拿大的大型中心城市連在一起。
這表明這種單細(xì)胞的無(wú)腦變形蟲(chóng)不會(huì)隨意地長(zhǎng)出枝條，它們就象是個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)，以效率zui高的方式在食物之間分布枝條，就像工程師設(shè)計(jì)鐵路那樣，讓人們能盡可能zui快地從一個(gè)城市到達(dá)另一個(gè)城市。黏液菌能考慮地形的因素——這也正是鋪設(shè)建筑材料所要考慮的——找到兩塊食物之間的路線，以節(jié)省精力。
英格蘭布里斯托爾西部大學(xué)的安德魯·愛(ài)德瑪斯基等人也提出，黏液菌可以幫人們?cè)O(shè)計(jì)未來(lái)的鐵路建筑！其實(shí)，不管是有生命的原生動(dòng)物還是計(jì)算機(jī)程序，都是借鑒其決策過(guò)程。
適應(yīng)環(huán)境變化
另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，黏液菌還能用一種基本的內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)分辨時(shí)間和空間，預(yù)測(cè)未來(lái)生存環(huán)境可能發(fā)生的變化，并做好準(zhǔn)備。在三枝哲的實(shí)驗(yàn)中，他們把瓊脂盤(pán)放在溫暖潮濕的環(huán)境里（黏液菌喜歡潮濕環(huán)境），并在瓊脂上刻下一些溝槽，然后把多頭絨泡菌放在溝槽里，它們便會(huì)沿著溝槽爬行。
但每隔30分鐘，研究人員會(huì)突然降低溫度和濕度，讓它們處在干冷環(huán)境中。黏液菌不喜歡這種環(huán)境，它們會(huì)本能地減慢爬行以節(jié)約能量。幾次訓(xùn)練之后，即使不再改變環(huán)境，黏液菌的爬行速度還是每隔30分鐘就慢下來(lái)一次，要過(guò)好久這種自發(fā)的減速才停止。把時(shí)間間隔改為60分鐘和90分鐘，效果同樣。
雖然平均下來(lái)，只有半數(shù)的黏液菌在環(huán)境不變時(shí)顯出了自發(fā)減速，但在這一游戲里，它們無(wú)法再依靠黏液。三枝哲推測(cè)說(shuō)，它們只能依賴某種內(nèi)部的機(jī)制，這也許和它細(xì)胞質(zhì)的類似于脈搏的跳動(dòng)有關(guān)。
黏液菌的膜會(huì)有節(jié)奏地收縮舒張，使細(xì)胞質(zhì)在膜內(nèi)不斷流動(dòng)。當(dāng)它們的膜遇到食物時(shí)，脈動(dòng)會(huì)變得更快而且會(huì)膨脹，使更多細(xì)胞質(zhì)流向那個(gè)區(qū)域；當(dāng)被某種障礙擋住時(shí)，比如亮光，脈動(dòng)就會(huì)變慢，而細(xì)胞質(zhì)會(huì)移向其他地方。出于某種原因，黏液菌會(huì)一直保持這種有節(jié)律的脈動(dòng)，形成一種簡(jiǎn)單的“鐘表”，讓它能預(yù)測(cè)可能發(fā)生的事件。
健康美食家
多頭絨泡菌不僅是了不起的員、的預(yù)測(cè)員，而且還很會(huì)挑選zui有利健康的美食。對(duì)黏液菌生長(zhǎng)zui有利的食物，由2/3蛋白質(zhì)和1/3碳水化合物構(gòu)成。法國(guó)保爾·薩巴蒂大學(xué)的奧德麗·達(dá)蘇特把黏液菌放在11種不同食物的中心，每種食物的蛋白質(zhì)和碳水化合物比例都不同。當(dāng)用這11道菜把它們圍起來(lái)時(shí)，它們只是固執(zhí)地盯著營(yíng)養(yǎng)配比*的那塊食物。
和大部分生物相比，黏液菌進(jìn)化得很早，它們6億年或者10億年前就出現(xiàn)在了地球上。那時(shí)候，還沒(méi)有進(jìn)化出大腦或簡(jiǎn)單神經(jīng)系統(tǒng)的生物。黏液菌絕非盲目地從一個(gè)地方跑到另一個(gè)地方，它們小心翼翼地探索著生存環(huán)境，在各種資源之間尋找著*路線。它們并不是對(duì)各種環(huán)境都不加選擇地接收，而是傾向于那些zui有利于生存的環(huán)境條件。它們記憶、預(yù)測(cè)并加以決策，它們能用zui少的工具完成這么多任務(wù)，對(duì)于建立在復(fù)雜的大腦基礎(chǔ)上的智能而言，黏液菌提供了一種成功的、令人羨慕的替代方案，它們打破了固定模式。
會(huì)員1.png)