The Blob: Somos a espécie mais inteligente?!?

O organismo denominado bolor limoso é também pode ser conhecido por muitos nomes diferentes, existem cerca de 900 espécies de bolor limoso, Becky Ripley e Emily KnightBBC, série NatureBang. 31 agosto 2022

“O bolor é uma divisão do mundo dos fungos, mas o bolor limoso é na verdade um protista (não é um animal, planta ou fungo) – é essencialmente uma célula gigante”, diz o biólogo Merlin Sheldrake, autor do livro Entangled Life, que aborda o tema.

O bolor limoso é um plasmódio, ou seja, uma única célula que contém muitos núcleos, capaz de tecer vastas redes exploratórias feitas de tentáculos semelhantes a veias que podem se estender até um metro, e ao contrário da maioria dos organismos unicelulares, você não precisa de um microscópio para observar-,lo.

Pôster do filme Blob
Legenda da foto,Clássico filme The Blob serviu de inspiração para nomear popularmente o bolor limoso

Vamos nos concentrar no Physarum Polycephalum, que literalmente quer dizer “bolor de várias cabeças”. Ele também é conhecido como “blob” (referindo-se ao clássico filme de 1958 The Blob).

Blob (Physarum polycephalum) é um protista com diversas formas celulares e ampla distribuição geográfica. O apelido vem do clássico filme The Blob (A Bolha Assassina) de 1988. Durante estágio plasmodial do seu ciclo de vida esse organismo vivo é um sincício multinucleado macroscópico amarelo brilhante. Esta fase do ciclo de vida, juntamente com a sua preferência por habitats sombrios úmidos, provavelmente contribuiu para a descaracterização original do organismo como um fungo. P. polycephalum é usado como um organismo modelo para pesquisas em motilidade, diferenciação celular, quimiotaxia, compatibilidade celular e ciclo celular. Wikipedia

“Ele se tornou um organismo emblemático de resolução de problemas. É fácil de cultivar e cresce rápido, o que é uma das razões pelas quais tem sido tão bem estudado”, explica Sheldrake, ele pode fazer todos os tipos de coisas.

The life cycle of Physarum polycephalum. The outer circuit illustrates the natural cycle alternating between the haploid amoebal stage and diploid plasmodial stage. The inner circuit illustrates the fully haploid "apogamic" life cycle. Both cycles exhibit all developmental stages.
O ciclo de vida de Physarum polycephalum

O circuito externo ilustra o ciclo natural alternando entre o estágio amebal haplóide e o estágio plasmodial diplóide. O circuito interno ilustra o ciclo de vida “apogâmico” totalmente haplóide. Ambos os ciclos exibem todos os estágios de desenvolvimento

“Explorar, resolver problemas, adaptar-se a novas situações, tomar decisões entre cursos alternativos de ação, fazer redes, navegar em sistemas e labirintos com uma eficiência incrível – e tudo sem cérebro!”

“(…) eles possam usar essas contrações para fazer esse tipo de cálculo analógico, para integrar informações sem precisar de um cérebro. Que sua coordenação ocorra em todos os lugares ao mesmo tempo e em nenhum lugar em particular.”

“O Physarum é sensível ao gradiente químico, então pode crescer em direção a sinais químicos ou ficar longe dos pouco atraentes. (..) tende a crescer em todas as direções ao mesmo tempo. (…) ele se retrai e forma as conexões entre suas fontes de alimento.”

O Physarum Polycephalum pode “andar” em todas as direções ao mesmo tempo até encontrar alimentos; depois encolhe os ramos que não encontraram nada e fortalece os que encontraram, através de uma série de contrações químicas.

Foi demonstrado que o Physarum polycephalum exibe características semelhantes às observadas em criaturas unicelulares e insetos eusociais. Por exemplo, uma equipe de pesquisadores japoneses e húngaros mostrou que P. polycephalum pode resolver o problema do caminho mais curto.

Quando apresentado com mais de duas fontes alimentares, o blob aparentemente resolve um problema de transporte mais complicado. Com mais de duas fontes, a ameba também produz redes eficientes. Em um estudo japonês de 2010, uma representação de Tóquio e 36 cidades vizinhas, ele criou uma rede semelhante ao sistema ferroviário existente com eficiência, tolerância a falhas e custo comparáveis. Resultados semelhantes foram mostrados com base nas redes rodoviárias no Reino Unido e na península Ibérica (Espanha e Portugal). Nesse sentido, o blob não apenas pode resolver esses problemas computacionais, mas também exibe alguma forma de memória. 

Adaptação da ilustração do estudo do professor Toshiyuki Nakagaki sobre a criação e otimização de redes por parte do P. polycephalum.
Adaptação da ilustração do estudo do professor Toshiyuki Nakagaki sobre a criação e otimização de redes por parte do P. polycephalum.

“Então, eles modelaram a área da Grande Tóquio colocando copos de aveia nos centros urbanos e depois o lançaram. Ao longo de algumas horas, havia formado uma rede eficiente que conectava os copos de aveia, e essa rede parecia muito com a rede de metrô existente na área da Grande Tóquio”, detalha o estudo.

O Physarum havia estabelecido, em questão de horas, uma rede eficaz que levou décadas para ser feita na vida real.

Após o estudo de Tóquio, experimentos com Physarum Polycephalum decolaram em todo o mundo, para projetar novas redes de transporte urbano ou encontrar rotas eficazes de evacuação de incêndio, até mesmo mapear a teia cósmica… o que parece estranho, mas ocorreu.

Uma equipe de cientistas fez uma simulação digital traçando as localizações das 37.000 galáxias conhecidas.

Então, um algoritmo inspirado no “blob”, adaptado da placa de Petri para trabalhar em três dimensões, foi liberado em um banquete virtual onde as galáxias estavam representadas por pilhas de copos de aveia digital, por assim dizer.

Rede inteira em três quadros
Os astronômos apelaram à criatividade ao tentar rastrear a indescrítivel teia cósmica, a coluna vertebral do cosmos. As imagens mostram algumas das galáxias das quais o “blob” se “alimentou” (representadas em amarelo) e os fios de conexão da rede cósmica (roxo) sobrepostos

A partir daí, o algoritmo produziu um mapa digital em 3D da teia cósmica subjacente, visualizando os fios em grande parte invisíveis de matéria que os astrofísicos acreditam que unem as galáxias do universo.

Eles compararam com dados do Telescópio Espacial Hubble, que detecta traços da teia cósmica, e descobriram que tudo combinava em grande parte, parece haver uma estranha semelhança entre as duas redes, a rede de “blob” formada pela evolução biológica e as de estruturas no cosmos criadas pela força primordial da gravidade.

O Physarum também pode nos ajudar com problemas que vão além do mapeamento e da criação de redes, como para coisas humanas mais complexas, como formulação de políticas e governança.

O filósofo experimental Jonathon Keats, em 2018, foi ao Hampshire College, em Massachusetts, EUA, com a proposta de que os “blobs” fossem nomeados como professores visitantes, com a ideia de ter um grupo desses especialistas no campus para refletir sobre alguns dos problemas mais desafiadores do mundo.”

Foi o primeiro programa acadêmico do mundo para uma espécie não humana e foi chamado de Consórcio Plasmodium. Os polycephalies de Physarum se tornaram estudiosos, com direito a escritório.

Captura de tela
Página de universidade americana tem área dedicada ao consórcio

“O consórcio Plasmodium é, em certo sentido, absurdo. As pessoas riem quando ouvem que os “blobs” montaram um grupo de especialistas em colaboração com humanos em uma universidade nos Estados Unidos porque simplesmente não é assim que as coisas são feitas.”

Eles modelaram os problemas humanos de maneira que os blobs pudessem “entendê-los” para obter sua perspectiva imparcial, começaram com as questões usuais de rede e mapeamento, distribuição e transporte, antes de passar para algumas preocupações políticas maiores, “desde políticas de drogas até questões de nosso uso de recursos”, observa Keats.

Talvez os experimentos mais polêmicos tenham sido aqueles que exploraram a política de fronteira internacional.

“Criamos um mundo simplificado, que é realmente o que qualquer um faz quando está criando qualquer tipo de modelo (os economistas fazem isso o tempo todo).”

Eles usaram dois recursos essenciais para os “blobs”, proteína e açúcar, e os espalharam em uma placa de Petri, cada um em um lado oposto, e tentaram com uma parede entre eles e também sem ela, deixando Physarum descobrir o que fazer com esses recursos.

Physarum polycephalum em uma placa de Petri com aveia
O “blob” com seu prato preferido: aveia

“Eles não apenas sobreviveram, mas prosperaram no caso de não haver muro e floresceram mais na área de fronteira”, explica o pesquisador.

“Então escrevemos uma carta para Kirstjen Nielsen, que era a Secretária de Segurança Nacional nos EUA na época, e também enviamos para as Nações Unidas e muitos outros órgãos governamentais, dizendo a eles que as fronteiras “não” são uma boa ideia e que devemos superar o medo para reconhecer como ter fronteiras abertas beneficia a todos.”

Os problemas internacionais multifacetados não podem ser reduzidos a algumas poucas placas de Petri.

Os cientistas estão tentando modelar o mofo usando várias regras simples e distribuídas. Por exemplo, P. polycephalum foi modelado como um conjunto de equações diferenciais inspiradas em redes elétricas. Este modelo pode ser mostrado para poder calcular caminhos mais curtos. Um modelo muito semelhante pode ser mostrado para resolver o problema da árvore de Steiner. No entanto, atualmente esses modelos não fazem sentido biologicamente, pois, por exemplo, assumem a conservação de energia dentro do molde de limo do blob. Para criar modelos mais realistas, é necessário reunir mais dados sobre a construção da rede do molde de limo desse organismo. Para esse fim, os pesquisadores estão analisando a estrutura de rede do P. polycephalum cultivado em laboratório.

Embora cálculos complexos usando Physarum como substrato não sejam possíveis no momento, os pesquisadores usaram com sucesso a reação do organismo ao seu ambiente em um sensor USB e para controlar um robô.

Um organismo sem cérebro pode nos ensinar a ser mais objetivos, a pensar mais a longo prazo, e que pode abordar um problema de uma maneira que simplesmente não pensaríamos.

“Nossa visão hierárquica da inteligência com humanos no topo da Grande Pirâmide revela o narcisismo de nossa espécie”, afirma Sheldrake. Nós, Homo sapiens temos uma opinião incrivelmente alta de nós mesmos. “Essa alta autoestima tem sido o motor da dominação”, aponta Keats.

“Pensar sobre o mundo sem usar a nós mesmos como o padrão pelo qual todos os outros seres vivos devem ser julgados pode ajudar a amortecer algumas das hierarquias que sustentam o pensamento moderno”, completa.

Physarum polycephalum
No experimento, “blob” aprendeu a “ignorar” os químicos colocados para bloquear seu caminho para a comida. Esse comportamento sugere uma forma primitiva de memória, e ninguém sabe como ela realiza essa façanha

“Mas estamos chegando a um limite, ao ponto em que essa forma de pensar está piorando o mundo para nós e para outras espécies. Então é hora de repensar.”

E um catalisador para esse repensar é o Physarum Polycephalum, um protista de uma única célula sem cérebro que fica na parte inferior dessa hierarquia, de onde pode abalar todo o sistema.

Este artigo é baseado no episódio “Slime mould and Problem solving” da série NatureBang da BBC. Se quiser escutá-lo, clique aqui.

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