1218
Уявіть собі зелений килимок моху в тріщині тротуару, який поводиться трохи як дуже повільний мозок. Саме так описує нові результати дослідження моху вчений-комп’ютерник Енді Адамацький (Andy Adamatzky), про яке розповідає ScienceAlert. Усередині цієї оксамитової подушечки виявилися складні електричні хвилі, що нагадують роботу нейронної мережі.
Що відомо коротко
- Досліджували звичайний мох Brachythecium rutabulum, зібраний у природних умовах у Північному Сомерсеті у Великій Британії.
- У подушечках моху зафіксували складну електричну активність з різними типами хвиль і «сплесків».
- Спостерігали як <strongшвидкі осциляційні спайки, так і повільні ритмічні коливання та дуже повільні хвилі деполяризації.
- Деякі сигнали були схожі на нейронні потенціали дії та «поїзди» спайків, відомі з роботи мозку.
- Результати вказують, що мох поводиться як динамічна, взаємопов’язана система, здатна координувати сигнали в просторі й часі.
Як мох без нервів може нагадувати мозок
Мохи — одні з найдавніших рослин на Землі. Вони не мають ані коренів, ані судинної системи, ані нервів. Їхні «листочки» — це всього лише один шар клітин, а стебельця майже не вміють переносити воду й поживні речовини.
Здавалося б, така рослина має бути «примітивною». Але нові вимірювання показують іншу картину: мох поводиться як розподілена збудлива система. Це означає, що його клітини можуть передавати одна одній електричні імпульси, які поширюються хвилями по всій подушечці, ніби по тканині живого «мікромозку».
Як у мозку, де мільярди нейронів обмінюються короткими електричними сплесками, у моху безліч крихітних клонів однієї й тієї ж рослинки утворюють колонію, здатну до узгодженої електричної поведінки. Різниця лише в масштабах і швидкості: мох «думає» надзвичайно повільно.
Що саме виміряв дослідник у подушечках моху
Енді Адамацький, який давно вивчає незвичні «обчислювальні» системи — від слизових цвілей до грибних міцеліальних мереж, цього разу взявся за скромний мох Brachythecium rutabulum. Це поширений вид, який утворює щільні зелені подушки.
У лабораторії він розмістив ці подушки на вологій основі та встромив у них електроди, щоб відстежувати будь-яку електричну активність у товщі моху. Запис тривав кілька днів, адже життя рослин відбувається в «уповільненому режимі», і короткі вимірювання могли б пропустити важливі події.
Отримані графіки показали цілий «словник» електричних подій: швидкі осциляційні спайки, повільні ритмічні коливання та дуже повільні хвилі деполяризації. Окремо дослідник відзначає сплески, схожі на високоамплітудні потенціали дії та нейроноподібні «поїзди» спайків — серії імпульсів, які в мозку кодують інформацію.
Ці хвилі не залишалися локальними: вони поширювалися по всій подушечці, охоплюючи різні ділянки в різний час. Це вказує, що мох функціонує не як набір ізольованих клітин, а як єдина взаємопов’язана система.
Чому це важливо для розуміння рослин і обчислень
Результати підтримують ідею, що мохові подушки можуть діяти як просторово розподілені сенсорні мережі. Теоретично така система здатна інтегрувати сигнали з різних частин колонії, реагувати на зміни середовища та, можливо, навіть виконувати прості «обчислення».
Адамацький припускає, що мох може стати природно еволюціонованим, енергоефективним живим субстратом для біогібридних сенсорів і нетрадиційних обчислювальних пристроїв. Іншими словами, замість кремнієвих мікросхем — живі зелені килимки, які повільно, але самостійно обробляють інформацію.
Однак це поки що гіпотеза. Потрібно набагато більше детальних досліджень, щоб з’ясувати, чи справді мох може працювати як «розподілений біокомп’ютер», чи ми лише спостерігаємо загальні фізіологічні процеси, не пов’язані з обробкою інформації в строгому сенсі.
Обмеження дослідження
Сам автор визнає кілька важливих обмежень. По-перше, не було негативного контролю: таких самих вимірювань на неживому, інертному субстраті. Це потрібно, щоб упевнитися, що всі зафіксовані сигнали справді належать моху, а не, наприклад, приладам чи середовищу.
По-друге, мох збирався в природі, а не вирощувався в ідеально контрольованих умовах. Це означає можливі домішки, різний рівень зволоження та інші фактори, які могли вплинути на електричну активність.
Через це поки рано стверджувати, що мох уже можна використовувати як надійний «живий сенсор» або обчислювальний елемент. Але сама наявність такої багатошарової електричної організації відкриває новий погляд на те, що відбувається в цих скромних зелених колоніях.
FAQ
Це вже доводить, що мох «мислить» або має свідомість?
Ні. Дослідження показує складну електричну активність, схожу за формою на нейронні сигнали, але це не означає наявність думок чи свідомості. Йдеться про можливість координації та інтеграції сигналів, а не про «роздуми» в людському розумінні.
Чим електричні сигнали моху відрізняються від сигналів у мозку?
У мозку є спеціалізовані нервові клітини з чітко організованими синапсами, а сигнали дуже швидкі. У моху немає нервової системи, клітини простіші, а процеси відбуваються значно повільніше. Схожість радше у формах хвиль і сплесків, ніж у структурі системи.
Чи можна вже створити «комп’ютер з моху»?
Поки що ні. Ідея про мох як «біокомп’ютинг-субстрат» залишається перспективною гіпотезою. Потрібні додаткові експерименти, моделі та перевірки, щоб зрозуміти, як саме можна керувати такою системою і чи здатна вона виконувати корисні обчислювальні задачі.
Навіщо взагалі шукати обчислення в таких системах, як мох чи слизові цвілі?
Такі дослідження допомагають знайти альтернативні способи обробки інформації, які можуть бути енергоефективнішими, самовідновлюваними й краще пристосованими до змін середовища. Вони також розширюють наше розуміння того, як природа організовує складну поведінку без традиційних «мозків».
Якщо навіть подушечка моху може виявлятися живою мережею, що повільно передає електричні сигнали, то межа між «думкою» й «простою фізіологією» стає набагато розмитішою — і змушує по-новому подивитися на те, як різні форми життя зберігають, передають і, можливо, обробляють інформацію.
Вчений показав що мох передає сигнали як надзвичайно повільний мозок з’явилася спочатку на Цікавості.
