Sümük mantarları, akışkan ve belirsiz canlılar. Onlar gerçek mantarlar değil, hatta mantar bile değiller. Yaşamlarının büyük bir bölümünü plazmodyum veya amip formunda geçirirler ve diğer canlıları yöneten katı yapılar tarafından kısıtlanmayı reddederler.
Sümük mantarları aynı zamanda, beyinleri veya sinir sistemleri olmamasına rağmen zeka olarak tanımlanabilecek davranışlar sergilemeleriyle de tanınırlar.
Peki, bu kolektif hareketi ne koordine ediyor? Gerçekten merkezi bir güç var mı?
Yeni bir çalışma, bunun muhtemelen düşündüğünüz gibi olmadığını öne sürüyor.
En ünlü sümük mantarı ve birçok bilimsel deneyin kahramanı, canlı sarı renkteki Physarum polycephalum. Bu bilimsel isim, kabaca 'çok başlı küçük baloncuk' anlamına geliyor.
Bu oldukça yerinde bir tanım: Bir plazmodyum olarak, tek hücreli vücut planı büyük ölçüde bir hücre çekirdeği ve sümükten oluşan bir torbadır.
Bu dallanan, düzensiz yaşam tarzı, bir zamanlar karıştırıldığı mantarlardan daha fazla fiziksel hareket kabiliyeti sağlar. P. polycephalum yiyecek bulamadığında, bir sonraki lezzetli kütüğe doğru sürünebilir.
Ancak bu garip hareket kör bir arayış değil. Sümük mantarları bir şekilde yiyecek ararken labirentleri çözebilir ve onu tekrar nasıl bulacağını hatırlayabilir.
Ve genel olarak, 'karar verebilirler', alternatiflere karşı belirli bir eylemi seçebilirler.
Şimdi, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bilim insanları, bu merkezi olmayan karar verme sürecinin nasıl işleyebileceğine dair anlayış geliştirmeye başladı.
Çünkü P. polycephalum ne beyne ne de sinir sistemine sahip olduğundan, 'karar verme'nin tanımı burada hayvan davranış çalışmalarıyla kullanılabilecek olandan oldukça farklıdır.
Ancak nöronları olmayan sistemlerin, yukarıdan aşağıya kontrol ihtiyacı olmadan davranışları nasıl adapte edebileceği konusunda bize çok şey öğretebilir.
Sümük mantarı mavi ışıktan gerçekten kaçınır, bu da onu sadece 470 nm dalga boyundaki parlak ışınlardan oluşan bir bariyerin içine 'hapsetmek' mümkün hale getirir.
Ancak, yeni çalışmanın görüntüleri gösterdiği gibi, aç bir sümük mantarı yiyecek arayışında mavi ışık bariyerlerinden kaçmaya çalışacak ve yol bulmak için küçük, lokalize çıkıntılar gönderecektir.
Bunu yapmadan önceki anlarda, sanki fokurduyor, kaynıyor, seğiriyor, zonkluyor gibi görünür – ta ki tuzaktan serbest kalarak dışarı doğru fırlayana kadar.
Münih Teknik Üniversitesi'nden biyolojik fizikçi Lisa Schick ve meslektaşları, bulgularının raporunda şöyle açıklıyor: "Sinir sistemlerinin aksine, P. polycephalum iç akışları yönlendirmek ve kütleyi yeniden dağıtmak için ritmik peristaltik kasılmalara güvenir, bu da çevresine uyum sağlamasına olanak tanır."
"Ancak, önceki çalışmalar bu kararların sonuçlarına odaklanmışken, bu kütle yer değiştirmesini yöneten altta yatan mekanik prensipler bilinmiyordu."
Mavi ışık tuzaklarını kullanarak, Schick ve ekibi P. polycephalum'un hayati tehlikeyle karşılaştığı durumlarda izlediği rotaları inceledi.
Bu deneyde kullanılan ışık tuzakları, çocukken kullanabileceğiniz geometrik şablonlara biraz benziyor.
Mavi ışık, farklı iki boyutlu geometrik şekiller (üçgen, kare veya altıgen gibi) biçiminde boşluklar olan bölgelerle delinmiş agar jöle yüzeyine parlatılıyor.
Bilim insanları aç sümük mantarlarını bu ışıksız bölgelere yerleştirerek onları hapsettiler – ama sadece bir süreliğine.
Açlığın tetiklediği mantarlar bir saat içinde büyümeye başladı, ardından tuzağı keşfetmek ve doldurmak için yoğun tübül ağlarını istekle genişletti.
Bu keşif aşamasında, sümük mantarı hareketi bir tür lokalize sitoplazmik akış ile yönetilir, bu da moleküler kasılmalarla itilen hücresel bir sıvının akışıdır.
Yiyecek ve özgürlük arayışında, mantarlar her yöne doğru mavi ışık alanına küçük çıkıntılar uzattılar. Bunların çoğu çabucak geri çekildi, ancak bazıları o kadar ileri uzandı ki mantarlar bir yol buldu.
Araştırmacılar şöyle açıklıyor: "Tuzak sınırının etrafında küçük çıkıntılar ortaya çıkar (keşif çıkıntıları), ancak kaçışlar yalnızca şekil içindeki en uzun eksene yakın yerlerde gerçekleşir."
Araştırmacılar 'en uzun eksen' derken, şeklin üzerinden çizilebilecek en uzun olası çizgiyi kastediyorlar. Bu biraz garip görünüyor: Neden en kısa yolu değil de en uzun yolu seçsin?
Araştırmacılar bunun sümük mantarlarının nasıl mobilize olduğu ile bir ilgisi olduğunu düşünüyor.
Araştırmacılar şöyle açıklıyor: "Ancak zamanla organizma en verimli taşıma moduna, yani kaçışa denk gelen kasılma moduna nihayetinde karar verir."
Ritmik kasılmaları hatırlıyor musunuz?
Evet, sümük mantarı her kaçış yolunu test ettiğinde, vücudunu yeniden organize ediyor, peristaltik kasılmaların varlığı boyunca ilerlemesine ve en verimli hareket yolunu bulmasına olanak tanıyor.
Yol ne kadar uzun olursa, mantarın peristaltik kasılmalarının o kadar fazla basınç biriktirebileceği anlamına gelir, bu da sümük kütlesinin daha fazlasını tek seferde dışarı itebileceği anlamına gelir.
Ekip, "Tuzak şekli nihayetinde taşıma için en verimli modu belirler, en uzun eksen boyunca basıncın birikmesine izin verir ve plazmodyal kaçışı yönlendirir" diye açıklıyor.
Yani, sümük mantarı hangi yöne hareket edeceği konusunda 'kararlar veriyormuş' gibi görünse de, bu çalışma aslında akışkan akışlarını içeren mekanik süreçlere dayandığını öne sürüyor.
Schick ve ekibi, "Bulgularımız, nöronal olmayan organizmalarda karar verme mekaniğine dair içgörüler sağlıyor, merkezi olmayan sistemlerin çevresel kısıtlamaları nasıl işleyerek uyarlanabilir davranışı yönlendirdiğini aydınlatıyor" diye sonuca varıyor.
Araştırma, PRX Life'ta yayımlandı.
