Nepastebimas miško paklotės augalas – samanos – mokslininkams pateikė netikėtą mįslę: laboratorijoje užfiksuoti jų elektriniai signalai pasirodė esantys ne atsitiktinis triukšmas, o pasikartojantys impulsai ir lėtos bangos. Tyrimą atlikęs Vakarų Anglijos universiteto Bristolio profesorius Andrew Adamatzky teigia, kad kai kurie dėsningumai primena tai, kaip signalai sklinda neuronų tinkluose.
Tyrimas publikuotas mokslo žurnale Royal Society Open Science. Jame analizuota samanų rūšis Brachythecium rutabulum, dažnai sudaranti žalias pagalvėles miškuose, ant medžių kamienų ir drėgnų paviršių. Svarbu pabrėžti: tai nereiškia, kad samanos turi smegenis ar geba mąstyti, tačiau rodo sudėtingesnę jų vidinę signalų dinamiką, nei įprastai tikėtasi.
Kas tiksliai užfiksuota laboratorijoje?
Eksperimento metu į samanų mėginius buvo įterpti elektrodai, o įtampos pokyčiai registruoti kelias dienas. Užfiksuoti reguliarūs impulsai ir lėtos, per audinius plintančios bangos, leidusios įtarti, kad signalai gali būti koordinuoti visos kerpės ar kupsto mastu, o ne atsirandantys pavienių ląstelių lygiu.
Mokslininkų dėmesį patraukė ne vien pats elektrinis aktyvumas, bet ir jo struktūra. Tyrime aprašoma, kad signalai pasireiškė skirtingomis laiko skalėmis, o jų pasikartojimas kai kuriais aspektais priminė dėsningumus, matomus biologinėse tinklinėse sistemose, įskaitant nervinių ląstelių aktyvumą.
Kodėl tai nereiškia, kad samanos mąsto?
Augalai neturi neuronų ir neturi gyvūnams būdingos nervų sistemos, todėl jų signalai kyla ir sklinda kitais mechanizmais. Augaluose elektriniai impulsai dažnai siejami su jonų srautais ląstelių membranose, vandens balanso pokyčiais ir biocheminių reakcijų grandinėmis, kurios padeda koordinuoti atsaką į aplinką.
Elektriniai signalai augaluose nėra naujiena: mokslinėje literatūroje seniai aprašoma, kad jie gali būti susiję su reakcija į pažeidimą, kenkėjų poveikį, temperatūros svyravimus ar drėgmės stygių. Tačiau samanų atveju tyrėjai akcentuoja mastą ir dėsningumų sudėtingumą, nes signalai gali apimti visą kupstą kaip vieną funkcinę sistemą.
Kur tai gali nuvesti: nuo biologijos iki skaičiavimo?
Andrew Adamatzky siūlo interpretaciją, kad samanų kupstas tam tikra prasme gali veikti kaip išsklaidyta, labai lėta informacijos apykaitos sistema. Tokia idėja artima biokompiutingo krypčiai, kur ieškoma, kaip biologiniai dariniai gali įkvėpti naujus, netradicinius skaičiavimo ir signalų apdorojimo modelius.
Pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio sulaukia vadinamasis netradicinis skaičiavimas, kai informacijos apdorojimo analogų ieškoma ne tik silicio lustuose, bet ir gyvuose ar gyvybę imituojančiuose tinkluose. Vis dėlto kol kas tai pirmiausia fundamentinis mokslas: tyrimas praplečia supratimą apie tai, kaip net paprasti, nervų sistemos neturintys organizmai gali koordinuoti procesus per elektrinių signalų dinamiką.
„Tai nėra įrodymas, kad samanos turi smegenis, tačiau tai rodo, jog jų elektrinis aktyvumas gali būti daugiasluoksnis ir dėsningas“, – sakė Andrew Adamatzky.