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粘液霉菌:巨细胞团可以学习和教学

2019-09-05 52粘菌粘液霉菌

它不是动物,不是植物,也不是真菌。粘液霉菌(多头绒泡菌)是一种由一个巨细胞组成的奇怪的、爬行的、类似水滴的生物。虽然它没有大脑,但它可以从经验中学习,就像图卢兹大学动物认知研究中心的生物学家先前证明的那样。现在,同一个科学家团队又向前迈进了一步,证明当粘液霉菌和粘液霉菌结合在一起时,粘液霉菌可以把它学到的东西传递给其他粘液霉菌。这些新发现发表在2016年12月21日的《英国皇家学会学报B》上。

粘液霉菌:巨细胞团可以学习和教学

研究思路

想象一下,你可以暂时与某人融合,获得那个人的知识,然后再次分裂,成为你自己。对于粘菌来说,这真的会发生!粘液霉菌——科学家称之为多头绒泡菌——是一种单细胞生物,其自然栖息地是森林垃圾。但它也可以在实验室培养皿中培养。Audrey Dussutour和David Vogel已经训练粘菌越过令人讨厌但无害的物质(如咖啡、奎宁或盐),到达它们的食物。他们现在发现,一种已经学会忽略盐的粘液霉菌,只要与盐融合,就能将这种后天习得的行为传递给另一种粘液霉菌。

粘液霉菌:巨细胞团可以学习和教学

研究内容

为了达到这一目的,研究人员向2000多个黏菌传授了盐不会造成威胁的知识。为了得到食物,这些粘菌必须通过一座被盐覆盖的桥。这种经历使他们对粘菌习以为常。与此同时,另外2000个粘菌必须穿过一座没有任何物质的桥。他们组成了一组幼稚的粘菌。经过这段时间的训练,科学家们将粘菌分为习惯粘菌、原生粘菌和混合粘菌。成对的粘菌在它们接触的地方融合在一起。新的粘菌融合在一起,然后必须穿过盐覆盖的桥梁。令研究人员惊讶的是,混合粘菌的移动速度和习惯的粘菌一样快,而且比单纯的粘菌快得多,这表明人们对盐无害性质的认识是一致的。这适用于由3或4个个体组成的粘菌。无论融合了多少粘液,只需要1个习惯粘液霉菌就可以传递信息。

粘液霉菌:巨细胞团可以学习和教学

验证

为了证实这种转移确实发生过,科学家们在融合1小时和3小时后将粘菌分离,并重复桥接实验。只有天真的粘菌与习惯黏菌融合3小时后才会忽略盐;所有其他的菌都被它排斥了。这就是学习的证明。当通过显微镜观察粘菌时,科学家们注意到,3小时后,在融合点形成了一条静脉。这条脉络无疑是信息共享的渠道。研究人员面临的下一个挑战是阐明这些信息的形式,并测试是否可以同时传播多个行为。如果粘液霉菌A学会了忽略奎宁,粘液霉菌B学会了忽略盐,生物学家们想知道这两种行为是否可以通过融合来传递和保留。

引用

CNRS. "Giant cell blob can learn and teach, study shows." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 December 2016.
www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161221090246.htm.

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