無(wú)腦生物解開宇宙謎團(tuán)

裴雅明

形態(tài)各異的黏菌

煤絨黏菌

圖片中這些一團(tuán)團(tuán)、一簇簇或一攤的東西就是黏菌。它們形態(tài)怪異，有的如同外星怪獸，有的如同珊瑚，有的如同魚子;它們的顏色異常豐富，有鮮艷亮麗的明黃或粉紅，也有暗淡的灰白或暗紅;有的黏菌頗具觀賞性，有的卻如同嘔吐物一樣令人反胃。

巨大的單細(xì)胞生物

黏菌其實(shí)是單細(xì)胞生物，每一團(tuán)黏菌是由無(wú)數(shù)個(gè)黏菌細(xì)胞核組成的一個(gè)巨大的細(xì)胞，它們共用一個(gè)巨大的細(xì)胞壁，就像一個(gè)裝滿了細(xì)胞核的大袋子。

本來(lái)，大多數(shù)黏菌以單細(xì)胞的形式生活，小到肉眼看不見(jiàn);但當(dāng)食物短缺時(shí)，它們開始聚積，這才形成一個(gè)大細(xì)胞，以方便節(jié)約能量、探索周圍的環(huán)境、尋找食物。隨著繁殖，它們會(huì)越長(zhǎng)越大，有的可重達(dá)20千克。

它們生活在地球的各個(gè)角落，林地上、土壤里、樹干上、樹葉堆里、排水管中，甚至空調(diào)里。它們以細(xì)菌為食，是自然界中分解死亡生物的重要成員。它們也非常愛(ài)吃燕麥，燕麥?zhǔn)侨藗兣囵B(yǎng)黏菌的食物。

進(jìn)入生殖期，黏菌會(huì)長(zhǎng)出孢子囊，里面裝著無(wú)數(shù)肉眼看不見(jiàn)的孢子，孢子囊打開后，孢子會(huì)隨風(fēng)飄到各處。

無(wú)腦的學(xué)習(xí)者

銹色團(tuán)網(wǎng)菌的孢子囊。

科學(xué)家最感興趣的黏菌是瘧原蟲，它們?cè)趯ふ沂澄锏倪^(guò)程中表現(xiàn)出驚人的智能。

尋找食物時(shí)，瘧原蟲會(huì)讓后面的部分避開已經(jīng)探索過(guò)的路徑，提高覓食的效率。當(dāng)科學(xué)家在它行經(jīng)的途中撒上鹽或咖啡后，它會(huì)避開這些位置;然而，一旦它發(fā)現(xiàn)走過(guò)這些物質(zhì)就能找到食物，而且這種物質(zhì)也不會(huì)殺死自己，那么，它會(huì)改變以往的習(xí)慣，不再避開。更有趣的是，如同朋友之間分享經(jīng)驗(yàn)，不同的瘧原蟲個(gè)體之間也會(huì)傳遞上述尋找食物的訣竅。

走迷宮高手

瘧原蟲中的明星是多頭絨泡菌，呈明黃色。在尋找食物時(shí)，它們會(huì)向四周輻射鋪展，一旦某個(gè)分支接觸到了食物，其他的分支就會(huì)死亡、消失，而最有效的路徑則得到加強(qiáng)，形成一個(gè)最佳食物網(wǎng)?？茖W(xué)家曾做過(guò)實(shí)驗(yàn)，將黏菌放在一個(gè)迷宮中，如果沒(méi)有任何食物，它們會(huì)充滿迷宮中的所有路徑;如果分別放置兩片燕麥在迷宮中的進(jìn)出口，它們最終會(huì)留下這兩點(diǎn)之間最短的路線。

線路規(guī)劃師

假設(shè)你們家庭要進(jìn)行一次全國(guó)自駕游，游覽目的地有20個(gè)，你們游覽每個(gè)地方后將返回出發(fā)地，要怎樣規(guī)劃路線，才能保證總體行程距離最短？不需要計(jì)算機(jī)模型，多頭絨泡菌就能為你解答。

日本東京地鐵網(wǎng)被公認(rèn)為效率最高的地鐵網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)家曾經(jīng)將燕麥按照東京地鐵網(wǎng)各市郊站點(diǎn)的位置縮小比例布局在一塊培養(yǎng)皿上，再將一團(tuán)多頭絨泡菌放置在“中心站點(diǎn)”，即東京站?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，黏菌尋找燕麥留下的最終路徑與東京地鐵的路線奇跡般地吻合。而日本工程師、規(guī)劃師等花費(fèi)了許多年才得出的最佳路線，黏菌只花了1天。

科學(xué)家們還用黏菌測(cè)評(píng)各國(guó)的道路網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)美國(guó)的道路網(wǎng)非常差，英國(guó)的也好不到哪去?？傊絹?lái)越多的機(jī)構(gòu)將黏菌網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能力應(yīng)用在城市道路、鐵路系統(tǒng)以及行車路線的規(guī)劃上。

尋找暗物質(zhì)的“星際獵犬”

黏菌的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能力甚至吸引了宇宙學(xué)家的關(guān)注，他們研究出黏菌做出選擇時(shí)的判斷方式，并將之用在尋找暗物質(zhì)上。

宇宙在塑造過(guò)程中，靠引力構(gòu)建了一個(gè)巨大的絲狀網(wǎng)絡(luò)，被稱為“宇宙網(wǎng)”。宇宙中的各個(gè)星系或星系團(tuán)相距往往達(dá)數(shù)億光年，卻通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)相連。宇宙網(wǎng)就像宇宙的骨骼，主要由暗物質(zhì)（一種看不見(jiàn)的神秘物質(zhì)）組成。然而，暗物質(zhì)很難被探測(cè)到。

在黏菌的啟發(fā)下，一個(gè)研究小組設(shè)計(jì)出一種計(jì)算機(jī)算法，來(lái)勾勒宇宙網(wǎng)。它們將37000個(gè)星系的位置信息輸入這種算法，得到了宇宙網(wǎng)的三維地圖。

有趣的黏菌

瘧原蟲正呈輻射狀鋪展，移動(dòng)速度約為每小時(shí)1厘米。

黏菌是哪種生物? 黏菌會(huì)動(dòng)卻不是動(dòng)物，也不是植物，與真菌也大不同，如何給它們分類，真是難壞了科學(xué)家們。目前，它被歸為原生生物。目前全球已發(fā)現(xiàn)的黏菌有900多種。

自己養(yǎng)殖細(xì)菌? 就像人類種植農(nóng)作物供應(yīng)食物一樣，黏菌這種超級(jí)簡(jiǎn)單的生物也有同樣的行為。當(dāng)它們遇到細(xì)菌時(shí)，不會(huì)全部吃掉，而是留一部分與自己隨行，讓其生長(zhǎng)，等合適的時(shí)候再吃或者為后代提供營(yíng)養(yǎng)。

多頭絨泡菌“畫”出東京地鐵網(wǎng)

性別多達(dá)720種? 人類和許多常見(jiàn)的生物只有雌、雄兩種性別，然而，黏菌的性別大約有720種之多，任何兩種不同性別交配，都能繁殖出后代。

專家們的新寵

一種無(wú)腦的簡(jiǎn)單生命體居然可以表現(xiàn)出如此非凡的能耐，讓擁有生物界最強(qiáng)大腦的人類極受震撼。

黏菌的魅力自從被發(fā)現(xiàn)之后，不僅城市專家和宇宙學(xué)家，藝術(shù)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、工程師、社會(huì)學(xué)家等各界專家也將它帶回實(shí)驗(yàn)室或家里，創(chuàng)作藝術(shù)作品、研究3D打印，甚至設(shè)計(jì)無(wú)人駕駛汽車的通訊系統(tǒng)等。

人們往往認(rèn)為只有高級(jí)生物才具有智慧，黏菌的表現(xiàn)卻與這個(gè)論斷相反?？磥?lái)，人類對(duì)這個(gè)世界還只是一知半解。