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Muffe intelligenti e bio-computer

Creato il 29 dicembre 2011 da Zonwu

muffa intelligente

La muffe melmose esistono da milioni di anni sulla Terra, e sono sempre state considerate microrganismi rivoltanti e per lo più insignificanti; ma un team di scienziati giapponese ha scoperto che queste bizzarre forma di vita potrebbero rappresentare il futuro dei bio-computer, macchine che basano la loro potenza di calcolo su processi biologici.
Secondo Toshiyuki Nakagaki, professore della Future Universiy Hokodate che ha condotto una delle ricerche su questi organismi, alcune muffe melmose ameboidi sarebbero in grado di organizzare le loro unità cellulari per ottenere il percorso più diretto per raggiungere una fonte di cibo all'interno di un labirinto.
Nakagaki ha concentrato la sua ricerca su una muffa melmosa in particolare, la Physarum polycephalum, che cresce in ambienti freschi e umidi, specialmente nei pressi di materiale vegetale in decomposizione.E' generalmente di colore giallo, e si nutre di spore, batteri e altri microrganismi, raggiungendo spesso dimensioni ben visibili ad occhio nudo.
Le cellule di Physarum polycephalum sembrano essere dotate di un'abilità che consente loro di processare le informazioni ambientali e ottimizzare in base ad esse la ricerca di cibo e la crescita dell'organismo.
"Gli esseri umani non sono le sole creature viventi dotate della capacità di processare informazioni" spiega Nakagaki. "Semplici creature possono risolvere problemi di una certa complessità. Se si vuole evidenziare l'essenza della vita o dell'intelligenza, è più facile utilizzare queste semplici creature".
Sembrerà strano cercare segni di intelligenza in creature così primitive, ma tralasciando per un istante il fatto che il Physarum polycephalum è considerato ormai da decadi un organismo modello per la ricerca scientifica, questa creatura sembra essere capace di creare network di informazioni più efficienti di qualunque altra tecnologia di rete disponibile al giorno d'oggi.
"I computer non sono così bravi nell'analizzare le rotte migliori che possono connettere molti nodi di base, perchè il volume dei calcoli diventa troppo ingente per loro" spiega Atsushi Tero della Kyushu University. "Le muffe melmose, senza calcolare tutte le possibili opzioni, possono scorrere in modo improvvisato e trovare gradualmente le rotte migliori".
"Le muffe melmose" continua Tero " che sono sopravvissute per centinaia di milioni di anni possono adattarsi in modo flessibile ai cambiamenti dell'ambiente. Possono anche creare network resistenti a stimoli imprevisti".
Le muffe melmose possono diventare inattive quando sottoposte a livelli di stress intollerabili, come temperature troppo elevate o troppo basse, e cambiamenti repentini di umidità. Sembrano anche ricordare lo stress subito e disattivarsi preventivamente quando si aspettano determinate condizioni ambientali.
In uno degli esperimenti, Nakagaki ha sottoposto la muffa Physarum a 10 minuti di freddo ogni ora per verificare la risposta dell'organismo al cambiamento delle condizioni ambientali. Dopo tre cicli di caldo-freddo, i ricercatori hanno interrotto il regime termico altalenante, notanto che le cellule di muffa continuavano a rallentare la loro attività nei primi 10 minuti di ogni ora in previsione di un eventuale periodo di freddo intenso.
Il Physarum polycephalum, quindi, "ricordava" l'esperienza passata; anche se dopo qualche tempo le cellule riprendevano la loro normale attività, un solo colpo di freddo bastava per far loro ricordare il regime termico precedente, e ripristinare il meccanismo di protezione dalle basse temperature.
Per dimostrare la primitiva ma sorprendente intelligenza e capacità organizzativa del Physarum polycephalum, Tero e i suoi colleghi sono invece riusciti a far crescere la muffa seguendo lo schema del sistema di trasporti ferroviario della zona di Kanto a Tokyo, progettato meticolosamente dall'ingegno umano ma replicato senza apparente difficoltà dalla muffa.
Perchè prendersi tanto disturbo per studiare una muffa? Perchè in futuro le sue proprietà potrebbero essere sfruttare per progettare al meglio sistemi di trasporti o di trasmissione dell'energia efficienti e capaci di sopportare guasti e deviazioni improvvise.
"Sono convinto che studiando le capacità di elaborare informazioni degli organismi più semplici ci possa portare a capire il sistema cerebrale umano" sostiene Masashi Aono, ricercatore dell'Istituto Riken di Saitama. "Sono interessato alla creazione di un bio-computer utilizzando le muffe melmose, il cui sistema di elaborazione delle informazioni sarà molto simile a quello del cervello umano. Le muffe melmose non hanno un sistema nervoso centrale, ma possono agire come se possedessero una forma di intelligenza utilizzando il dinamismo del loro flusso. Per come la vedo io, le muffe melmose sono una finestra su un universo microscopico".
Japan scientists hope slime holds intelligence key

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