酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

黏菌哪裡找

本週開始,巴黎動物園將展出一種神奇的生物“黏菌”擁有驚人的生長和自愈能力,還能選擇最優的尋找並路線吞噬食物。

酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

當我第一眼看到黏菌,我想到的便是電影《毒液》中的共生體。

不過

黏菌既不是動物也不是真菌,科學家暫時將這個“四不像”的生物歸為原生生物,單列黏菌門類

,它外形類似黴菌一類,會形成具有細胞壁的孢子,但是生活史中沒有菌絲的出現,但有一段黏黏的時期,因而得名(slime molds)。這段黏黏的時期是黏菌的營養生長期,細胞不具細胞壁,如變形蟲一樣,可任意改變體形。

酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

黏菌既沒有神經系統,也沒有大腦,卻有著令人稱道的智慧

2000年時,日本的科學家設計了一個有趣的實驗,他們將黏菌放在一個普通迷宮中培養,在迷宮的起點和終點放上一些麥片,而麥片正是黏菌最喜歡的食物,迷宮中有四條長短不一的路線都可以通往出口。在整個過程中,黏菌先伸展自己的細胞質,覆蓋住幾乎整個迷宮,發現了食物後,他們便開始收縮多餘的部分,最後選擇最短的路徑,無論重複多少次試驗,黏菌總是能選出那條耗能較少,又能獲得大量食物的路線。

酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

黏菌還有更強的看家本領,無論路況多複雜的迷宮,它總能找到“最優解”,這正是黏菌最厲害的方面,它能綜合多方面因素,尋找到不僅僅是最短而是最優的方案。

科學家們用黏菌模擬了日本東京地區的鐵路網,

黏菌只用了幾十個小時,就重複了頂級設計師幾十年的心血。

他們依照東京的地圖輪廓打造出了一個盤子,以限制黏菌活動範圍,根據黏菌避光的特性,用區域性光線來模擬周圍的海岸地形,因為真正的鐵路網路是會受到山丘、湖泊或地勢的阻礙。

將最大的一塊燕麥放在中央模擬東京站,其他燕麥塊分散在容器內,對應其他35個車站的位置。

酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

起初黏菌儘量普平整個容器,十幾個小時後,黏菌開始最佳化路線,大約過去了26個小時,這些黏菌就形成了一個與東京鐵路網路十分相似的脈絡,幾乎是東京鐵路網的翻版,甚至比東京鐵路網更富有彈性。

因為黏菌的特性,拿掉或者新增一個食物源,黏菌會根據之前的網路進行調整,重新排布,再次達到“最優解”。

酷似“毒液”的黏菌—世界上最小的道路規劃師。

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