Ride the Slime Mold Express! Știința AAAS
De Tim Wogan ian. 21, 2010, 12:00 AM
Dacă doriți să proiectați un sistem feroviar, ați putea face mai rău decât să angajați o matriță de nămol. Cercetătorii au arătat că, crescut pe o hartă a Japoniei, organismul gelatinos, asemănător unei ciuperci, conectează punctele de interes într-un model similar rețelei de trenuri din Tokyo. Inginerii ar putea fi capabili să ia un indiciu din abordarea organismului pentru a proiecta sisteme de transport mai eficiente.
Trucul are legătură cu modul în care mănâncă mucegaiurile. Când Physarum polycephalum, o mucegai de nămol se găsește adesea în buștenii în descompunere, descoperă bacterii sau spori, crește peste ele și începe să le digere prin corpul său. Pentru a continua să crească și să exploreze, mucegaiul de nămol își transformă modelul bizantin de vânturi subțiri într-o rețea de tuburi mai simplă și mai eficientă: cei care transportă un volum mare de substanțe nutritive se extind treptat, în timp ce cei care sunt puțin utilizați se contractă lent și în cele din urmă dispar.
Cercetătorii au valorificat acest comportament cu un efect amuzant în trecut. În 2000, de exemplu, o echipă condusă de biologul matematic Toshiyuki Nakagaki de la Universitatea Hokkaido din Japonia, a arătat că P. polycephalum ar putea găsi cea mai scurtă cale printr-un labirint pentru a conecta două resurse alimentare. (Lucrarea a câștigat un premiu Ig Nobel.)
Dar acesta a fost un puzzle cu o singură soluție corectă. În noua lucrare, echipa a dorit să știe cum va funcționa matrița într-o situație reală, în care mai multe obiective concurente trebuiau echilibrate simultan. Proiectarea unei rețele feroviare care leagă multe orașe prezintă o astfel de problemă. „Planificarea este foarte dificilă din cauza compromisurilor”, spune biologul celular Mark Fricker de la Universitatea Oxford din Regatul Unit, care a fost și el implicat în cercetare. De exemplu, conectarea tuturor orașelor pe cea mai scurtă lungime posibilă îi obligă de multe ori pe călători să ia rute extrem de indirecte între oricare două puncte și poate însemna că o singură defecțiune izolează o mare parte a rețelei. Construirea unei redundanțe mai mari face rețeaua mai convenabilă și mai rezistentă, dar la un cost mai ridicat.