連腦子都沒有的史萊姆,竟然可以規劃城市路線

說起史萊姆,你一定不會陌生。它們的名字常常出現在小說和動漫裡。如果你遊戲玩得多的話,還能在遊戲中發現它們的身影。

連腦子都沒有的史萊姆,竟然可以規劃城市路線

​史萊姆的流行形象是一種類似果凍的Q軟狀,不透明或是半透明,可以變換形狀、分裂融合的怪物。

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因為形態簡單,長相蠢萌,所以經常被套上低端身份。在遊戲中也總是扮演著初始關卡毫無還手之力的小怪。

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但是其實,史萊姆也存在在我們現實的生活中,並且還是一個不簡單的存在。

現實中史萊姆的原型生物,是一種神奇的小傢伙,它們就是黏菌(Slime mold)。

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千萬別覺得失望,黏菌這種生物雖然連腦子都沒有,但是它們所表現出的奇特與智慧是讓人驚歎的。

首先在分類上,就是個讓科學家頭疼的問題。黏菌不是什麼細菌,是一種真核生物。它們的一生會經歷兩種截然不同的形態。

在生長期的黏菌就是鼻涕形態的一坨無細胞壁原生質團。這是它們的“變形階段”,因為在這一階段,無論是活動、攝取食物都與原生動物變形蟲類似。

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在這一階段的黏菌表現出許多動物才有的特性,所以部分生物學家認為應該把黏菌划進原生動物裡。

不過不同於動物的是,黏菌們還擁有集體意識。當食物短缺的時候,黏菌會向周圍的同伴發出信號,召集大家聚合在一起變成一大團史萊姆,協同捕食。


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而生長期一旦過去,黏菌們又會表現出真菌的特性。這是它們的繁殖期,又叫“子實體階段”。在這個階段中,黏菌逐漸長出帶有纖維質細胞壁的孢子,進行有性繁殖。

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繁殖時期的黏菌會慢慢變成蘑菇形狀,變硬、變幹。所以被另一部分生物學家要求划進真菌類別裡。

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最後,因為討論無果,所以乾脆將這個古怪生物直接分進了原生動物界,屬於黏菌門。雖然是寬泛了一點,但是總歸也沒什麼錯。

但是除了歸類麻煩之外,黏菌最讓人驚奇的還是它們的絕活。

黏菌是一種簡單的單細胞生物,但卻擁有強大的計算和移動能力,能夠形成複雜的網絡系統。

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首次發現黏菌這些能力的是日本北海道大學的Nakagaki等人。當時他們把黏菌的培養皿換成了一個小迷宮,然後把它們最喜歡吃的食物燕麥片放在迷宮的入口和出口上。再觀察黏菌們的行動。

實驗開始黏菌們在新環境中不斷的展現自己的探索能力,逐步開疆闢土伸展自己的細胞質,直到覆蓋了迷宮的每個犄角旮旯。

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在發現了食物後,黏菌就迅速在兩處食物間做出反應,收回死衚衕裡的細胞質,在四條可連接兩處食物的長短不一的路線中選擇了最短的一條開始瘋狂進食。

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這一現象讓Nakagaki等人十分驚奇,為了驗證黏菌的這項能力是不是偶然,他們給黏菌製造了更多不同的迷宮。而無一例外的是,黏菌在各個迷宮中都毫不猶豫的選擇了一條最短可連接食物的道路。

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這個實驗現象一公佈出來,便引起了許多科學家的興趣。沒想到這些沒有腦子和神經系統的原生生物竟然還會走迷宮。

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但光會走個迷宮不算什麼,這技能本菌也會。它們的計算能力才是本菌真正服氣的。

它們這項看家絕活被發現也是基於迷宮實驗上的。不過,實驗人員在難度上升了級:給黏菌安排了多個食物源,看看它們會有什麼反應。

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果然,被寄予厚望的黏菌並沒有讓大家失望,它們連接各個食物點所形成的網絡,幾乎都是工程上最佳的線路。

於是北海道大學的那群研究人員竟然突發奇想的把黏菌搬進了“城市地圖”中。

他們把燕麥片放置在潮溼的東京城市輪廓狀的培養皿中,放置的各個點位等比例模仿了東京周圍各個城市的位置,然後把黏菌放在中心的“東京站”上讓它們向外生長。

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隨後他們看到黏菌在20多個小時中不斷進行自我組織、向外擴散並逐漸優化佈局形成穩定的網絡。而這個網絡,不論是在功效還是可靠性、成本上都堪比真實世界的東京鐵路網。

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東京鐵路系統是世界上佈局合理並高效的系統之一,凝聚了無數工程師幾十年的心血。但是卻被連腦子都沒有的黏菌在20多個小時內“完美復刻”。

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貪吃的黏菌為了飽腹探索出了最輕鬆省力的存活方式,而聰明的人類,也借用了黏菌的這項超能力來作為城市規劃的參考。

同樣作為菌的我,不得不承認,這一點上,還是黏菌更厲害。


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