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Physarum polycephalum
P. polycephalum islands.TIF
classification scientifique
domaine Eucaryotes
uni protistes
phylum Mycetozoa
classe myxomycètes
ordre physarales
famille Physaraceae
sexe Physarum
espèce P. polycephalum
nom binomial
Physarum polycephalum
Schwein, 1822
les noms communs

moule mucilagineuse

la Physarum polycephalum, souvent appelé la boue comme polycéphale, il est un protistes (mixomiceto) Unicellulaire appartenant à Melmoso clade Amoebozoa (Mycetozoa phylum, classe myxomycètes), Qui se développe dans ombré, frais et humide, comme les feuilles en décomposition et des troncs.

traits

Ce protistes peut être vu sans un microscope; la P. polycephalum Il est généralement jaune, et mange des spores fongiques, les bactéries et autres microbes. la P. polycephalum Il est l'un des plus faciles microbes eucaryotes à se développer dans la culture, et a été utilisé comme organisme modèle pour de nombreuses études portant sur le mouvement amiboïde et la motilité cellulaire. La plupart des organismes reçoit l'ADN mitochondrial de la mère, mais personne ne sait où P. polycephalum Il reçoit son ADN mitochondrial, car il est actuellement impossible de faire la distinction entre les hommes et les femmes. On pense également que la P. polycephalum est la première cellule eucaryote à avoir organites tels que les mitochondries[1] et les caractéristiques ribosomal.

cycle de vie

La principale phase végétative de P. polycephalum est le plasmodium (Forme active et mobile du moule de boue). Le plasmodium se compose des réseaux de veines protoplasmique, et de nombreux noyaux. Il est au cours de cette phase que le corps cherche la nourriture. Le plasmodium entoure sa nourriture et sécrète enzymes pour la digestion.

Si les conditions environnementales portent le plasmodium à déshydrater pendant l'alimentation ou la migration, Physarum formera un sclérotes. Les sclérotes est multinucleato tissulaire essentiellement durci sert étape comme dormant, la protection de l'Physarum pendant de longues périodes de temps. Une fois que les conditions favorables se reproduisent, plasmodium réapparaît pour continuer sa quête de nourriture.

Comme l'approvisionnement alimentaire se termine, le plasmodium arrête l'alimentation et commence la phase de reproduction. Stems sporangi provenir de plasmodium, il est au sein de ces structures, qui se produit méiose et spore Ils sont formés. Les sporanges se forment à l'air libre de sorte que les spores qui libèrent seront répartis par le vent.

Les spores peuvent rester en sommeil pendant des années si nécessaire. Toutefois, lorsque les conditions environnementales sont favorables à la croissance, les spores germent et libèrent des essaims de cellule ou flageller ou amoeboid (Motilité de phase); les cellules regorgeant fusionnent ensuite pour former un nouveau plasmodium.

locomotion

Le mouvement d'un P. polycephalum il est appelé débit de navette. la débit de navette Elle est caractérisée par va-et-vient rythmique de l'écoulement de protoplasme; l'intervalle de temps est d'environ deux minutes. Les forces de flux varient pour chaque type de microplasmodio.

La force microplasmodi amoeboid Elle est générée par la contraction et la relaxation d'une couche membraneuse composée probablement de actine. La couche de filaments crée une pente de pression, au-delà de laquelle le flux de protoplasme dans les limites de la périphérie de la cellule.

La force derrière l'écoulement dans microplasmodi en forme de guidon est générée par des variations de volume aussi bien dans la périphérie de la cellule que dans le système d'invagination membrane cellulaire.

intelligence

la Physarum polycephalum Il montre une quantité surprenante de « l'intelligence » pour une créature unicellulaire. Une caractéristique qui a fait l'objet d'études récentes est la possibilité d'explorer des labyrinthes simples[2] en évitant de retour sur les chemins déjà exploré l'exploitation de sa sécrétion comme « mémoire externe ». Cette capacité est encore plus intéressante par le fait que d'être unicellulaire évidemment pas posséder un système nerveux et est également étudié dans le domaine des robots mobiles autonomes[3].

labyrinthe Solution

Une équipe de chercheurs japonais et hongrois, écrivant dans la revue Nature[4], a affirmé avoir découvert que la P. polycephalum Il est en mesure de trouver le plus court chemin à travers un labyrinthe. Des parties de moule ont été attirés boueux dans un labyrinthe de 30 cm2 par des morceaux de nourriture à la fin de la trajectoire. Les chercheurs ont conclu que la créature a montré une sorte d'intelligence primitive.

Normalement, la boue étend son réseau de tuyaux, comme les jambes, ou pseudopodes, pour remplir tout l'espace disponible. Mais quand deux morceaux de nourriture ont été placés dans des points de sortie séparés dans le labyrinthe, le corps a étiré son corps entre les deux nutriments. Il a adopté le plus court chemin possible, un moyen efficace de résoudre le casse-tête.

prédire les événements

Le Toshiyuki Nakagaki de l'Université d'Hokkaido biophysique et ses collègues ont modifié l'environnement de Physarum de moule gluant. Une fois striée sur une plaque de gélose, les chercheurs ont soumis les cellules à froid et sec pendant les 10 premières minutes de chaque heure. Au cours de ces périodes froides, les cellules ont ralenti leur mouvement. Après trois rhumes scientifiques ont cessé de modifier la température et l'humidité et ils ont commencé à examiner si l'amibe avait appris le modèle. En fait, la plupart des cellules ont ralenti en accord sur le temps d'attente pour une autre attaque froide. Lorsque les conditions sont restées stables pendant un certain temps, les amibes de myxomycète ont abandonné leur zone de freinage, mais quand un seul autre choc froid a été appliqué, ils restaurent le comportement et a rappelé correctement l'intervalle de 60 minutes . Amibes ont également été en mesure de répondre à d'autres intervalles, allant de 30 à 90 minutes.[5]

calcul

Andrew Adamatzky à l'Université de West England à Bristol, a montré comment il est possible de viser, viser et séparer précisément les plasmodium avec des sources de lumière et de la nourriture. Étant donné que les plasmodium réagissent toujours de la même manière pour le même stimulus, Adamatzky dit qu'ils sont le substrat idéal pour les appareils bioprocédés et futurs émergents.[6]

notes

  1. ^ (FR) Sandra L. Baldauf et W. Ford Doolittle, Origine et évolution des myxomycètes (Mycetozoa) (PDF), Dans PNAS, vol. 94, nº 22, 28 Octobre 1997, pp. 12007-12012.
  2. ^ Le travail de l'explorateur de protistes - Scientific American
  3. ^ La cervelle de moule de la mémoire spatiale - The Science
  4. ^ (FR) Toshiyuki Nakagaki, Hiroyasu Yamada et Ágota Tóth, Intelligence: Maze résolution par un organisme amoeboid, en nature, vol. 407, 2000, DOI:10.1038 / 35035159.
  5. ^ (FR) Barone Jennifer, Top 100 histoires de 2008 # 71: Slime Moulds Afficher Surprenant degré d'intelligence, Discover Magazine, le 9 Décembre 2008. Récupéré le 4 Mars, 2009.
  6. ^ (FR) Andrew Adamatzky, plasmodium direction avec la lumière: programmation dynamique de la machine Physarum, arXiv, le 6 Août 2008. Récupéré le 10 Août 2009.

bibliographie

  • (FR) Gawlitta W, Wolf KV, HU Hoffmann, W. Stockem, Les études sur Microplasmodia de Physarum polycephalum - Classification et Locomotion Comportement, en Cellulaire et tissulaire de recherche, vol. 209, numéro 1, Juillet 1980 pp. 71-86, DOI:10.1007 / BF00219924.

liens externes