还在迷路吗?快和黏菌"工程师"一起走迷宫吧

还在迷路吗?快和黏菌"工程师"一起走迷宫吧

首页冒险解谜一起走迷宫更新时间:2024-06-03

生活中,有些人是不折不扣的“路痴”,问路时一副分不清“东南西北”只知“上下左右”的模样。

(哈哈!这说的不是作者本人嘛!)如果告诉你,有一群“没头没脑”的生物天生就是走迷宫的天才,还能设计出优秀的轨道系统。

它是谁?

它就是黏菌(Slime mold)

有的人饲养过它,是介于动物和真菌之间的一类生物。它们的生活史分为两个部分,一段是动物性的,另一段是植物性的。运动形式类似于变形虫,生殖时很像植物,因为它会产生孢子,而且具有纤维素壁。

生活环境?有过饲养经历的人知道,黏菌喜欢湿润的环境。

广泛分布于各陆地生态环境中,常见于林下潮湿的腐木、枯枝落叶层等环境中。

生活在森林系统中,热带地区多具有这样的环境条件和较高的植物多样性,因而也可保持较高的黏菌物种多样性。目前,全世界有1000多种,包含六目12科60属。我国已报道的约460种,分属于6目11科45属。

有何过人之处?

拥有原生动物无法比拟的“集体意识”!

人工饲养黏菌

当食物短缺时,他们会发出信号召唤周围的黏菌逐渐聚拢在一起,慢慢合体成大胖子覆盖着食物,通过协作运动将周围食物收入囊中。

智力难以想象!

Part 1

生物学家首次将黏菌带进实验室,发现其运动方式与众不同。

会走迷宫、有学习能力、可以模拟人造交通网络布局。它几个小时就能实现一群人类工程师几十年才能完成的道路规划。可以想象,这群单细胞生物有多厉害!

Part 2

"迷宫实验"找出最优解。

2000年,科学家设置了一个实验,把黏菌放在迷宫里,用它们最喜欢的食物——燕麦,诱引它们进入迷宫。

通过实验可以发现,只要可以吃到食物,它们就会收回剩余的部分,留下最短的路径继续进食。

无论迷宫如何复杂,它们都能够找出最优的路程来吃到食物试错能力可想而知

Part 3

综合各方面因素,找出最优路径。

日本科学家想到用它们模拟东京铁路网,这是世界上最高效且布局最合理的系统之一。不仅要考虑到如何最短路程,还要想到最优、最简路程,涉及到山川、河流等限制。科学家用光来作为相应区域的阻碍,因为它有避光性。

利用燕麦设置好东京站及其途径站台。

黏菌们开始了寻找食物的过程,类比火车途径站台。燕麦间的黏菌逐渐增多,这些可以吃到的食物作为主力,不能或者不是最合适吃到燕麦的路径逐渐被放弃,这些线路上的黏菌慢慢回撤到最优线路(主力线路)上来。经过了一天多的时间,黏菌几乎模拟出了东京铁路网络,局部地方甚至比现存铁路网络更合理!

当然,它也不是墨守成规,会根据实际情况发展做实时调整。比如燕麦吃完了或变动某一阻碍,它又会慢慢调整,找到最优线路!这个群体,俨然一副有几十年工作经验的工程师的模样。

最终,这个群体帮助科学家们获得2010年度的“搞笑诺贝尔—运输规划奖项。得主:日本公立函馆未来大学的中垣俊之和同事;成就:利用粘菌决定铺设火车轨道的最佳线路

通过黏菌的超强规划能力,带给我们一些思考。

人类一向自诩为高等智慧生命,但是我们的智慧与经验可能在某一方面无法与地球上的其他生物匹敌。人类文明崛起后,对地球拥有了支配地位,我们该如何看待其他生物的智慧?如何与地球上的其他生物更好相处?

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