没有大脑的黏菌有认知能力吗?

很长一段时间,没有人了解黏菌。需要澄清的是,现在也没有人真正了解它们,但科学家们现在知道,在森林里腐烂的木头上发现的这些振动的果冻堆不是真菌。尽管黏液霉菌的整个凝胶体中连一个神经元都没有,但它们似乎能够解决相对复杂的问题。

有超过900种黏菌(黏菌门)生活在这个星球的土壤、落叶和腐烂的木材中。研究人员在琥珀中发现了一种黏液霉菌,与你在现代森林中发现的完全相同,它可以追溯到至少1亿年前。不过,黏菌一般来说可能已经在地球上生存了大约10亿年。事实上,它们可能是第一个由单细胞结合而成的多细胞生物。

黏菌是一个非常多样化的群体。一些被称为细胞黏菌的黏菌,在生命的大部分时间里以单细胞的形式生存,但在“食物短缺”或“必须马上繁殖”等化学信号的作用下,它们会和其他黏菌群聚在一起。另一些被称为疟原虫黏菌,它们一生都是一个巨大的有机体,包裹在一个单一的膜中,包含数千个细胞核。当数千个有鞭毛的单个细胞相遇并融合在一起时,就会产生这些细胞。

所有黏菌唯一的共同点是它们的生命周期,大致类似于真菌,这就是为什么分类学家长期把它们归为真菌王国的原因。基本上,当它们把尽可能多的食物从周围吸出来后,它们就会把身体变成一簇簇的孢子囊,通常长在茎上,有时被染成五颜六色的孢子囊。这些子实体将一层细小的孢子雾散播到空气中,无论它们落在哪里,都会发芽。从这些孢子中产生的单细胞生物重新开始黏菌的生命周期。

“我们对‘野生’黏菌的生态学仍然知之甚少,”在悉尼大学生命与环境科学学院(School of Life and Environmental Sciences)研究黏菌的塔尼娅·拉蒂(Tanya Latty)在一封电子邮件中说。“例如,它们如何与其他生物体相互作用,以及它们在生态系统中扮演什么角色,仍然有些神秘。”

拉蒂同时研究了昆虫和黏菌的认知能力,尽管我们不太相信昆虫的智力,但对于黏菌,认知这一棘手的概念就更加古怪了。

“黏菌和群居昆虫都是‘分散化’的系统,没有负责决策的‘领导者’,”拉蒂说。“然而,在昆虫的例子中,每个个体在个体层面(它们有大脑)和集体层面上都在运作。在黏菌中,甚至很难定义一个人是什么。”

我们人类依靠大脑进行认知,但其他动物没有我们这么大的大脑,也有推理、学习、计划、解决复杂问题的能力。以章鱼为例,它是一种头足类动物,与蛤和蜗牛关系密切。它有一个大脑,但它的大部分神经元分布在它柔软的身体上——主要是它的手臂。尽管如此,章鱼还是拥有不可否认的智慧:它可以分辨出穿着相同的人类之间的区别,甚至可以从水箱里逃出来,从排水管里逃出来,然后回到海洋中。但这种令人印象深刻的认知功能与我们的生理没有任何关系——章鱼的神经处理设备与我们的进化完全独立,因为我们的进化谱系早在4.6亿年前就分离了。

但是黏菌没有大脑,甚至没有任何类似神经元的东西。尽管如此,科学家仍然可以将疟原虫黏菌压入迷宫。所以,虽然每种情况下的学习过程都是完全不同的,但黏液霉菌、章鱼和人类的学习结果基本上是一样的。

黏菌的一种学习能力是习惯化。你也可以这样做——你可以在几分钟后适应寒冷的湖水的温度,或者一开始房间里荧光灯发出的令人不快的嗡嗡声——你的大脑帮助你忽略寒冷或噪音的恼人感觉。但是单细胞黏菌多头绒泡菌可以适应它们不喜欢的环境和化学物质——酸性、尘土、干燥、咸的地方或像咖啡因或奎宁这样的化学物质——如果这意味着它们能忍受它就能得到奖励的话。

黏菌不仅能适应不那么理想的环境(如果这意味着它们会得到奖励的话),而且它们似乎也有记忆力。多头绒泡菌——习惯研究中经常研究的物种——似乎能够记忆事物。一项涉及黏菌的实验表明,在进入休眠期之前,黏菌有意习惯于盐(一种已知的驱避剂),在休眠一年后,它们记住了如何习惯在一个非常咸的环境中生活。它们似乎也能根据之前在那里遇到的食物来决定前进的方向。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/1389.html